“十五五”時期,傳統(tǒng)制造業(yè)如何下好AI這盤棋?
近日,圍繞“十五五”時期經濟社會發(fā)展的前瞻性討論持續(xù)升溫。根據已釋放的權威信息與政策脈絡,“大力推進現代化產業(yè)體系建設,加快發(fā)展新質生產力” 將成為核心主線。其中,“推動制造業(yè)智能化改造”與 “深化人工智能等研發(fā)應用,開展‘人工智能+’行動” 被明確為關鍵抓手。
對于占據工業(yè)經濟體量半壁江山的流程工業(yè)(涵蓋石化、化工、鋼鐵、水泥、電力等)而言,這份指引既是一份迫切的升級令,也提出了一道現實的難題:在連續(xù)、復雜、強耦合的生產系統(tǒng)中,通用型AI技術往往“水土不服”,如何讓AI真正嵌入流程工業(yè)生產核心環(huán)節(jié),而非停留在后臺分析的“空中樓閣”,成為下好這盤棋的關鍵命題。
一、 明確路徑:流程工業(yè)需要敏捷可靠的AI升級思路
工信部數據顯示,2025年制造業(yè)重點領域AI應用普及率達58%,但在流程工業(yè)領域,仍存在三大痛點:一是時序數據價值挖掘不足,溫度、壓力、流量等實時波動數據難以轉化為精準決策;二是AI與生產控制脫節(jié),多數方案停留在預警建議層面,無法直接落地執(zhí)行;三是傳統(tǒng) AI 方案需單場景定制開發(fā),適配成本高、遷移難度大。
顯然,要破解這些痛點,需要跳出“單點算法優(yōu)化”的局限,構建“數據-模型-執(zhí)行”的全鏈路閉環(huán)。
1. 錨定時序數據,筑牢工業(yè)AI基礎
時序數據是生產運行的“生命線”,也是AI落地的核心抓手。很多企業(yè)在智能化轉型時,選擇投入大量資金升級傳感器和控制系統(tǒng),積累了海量數據卻貫通受阻無法利用——不是沒有數據,而是數據用不起來。問題往往不在于技術本身,而在于系統(tǒng)之間的斷點。來自DCS、PLC、SIS等不同控制系統(tǒng),以及各類智能儀表的數據,往往分散在不同時期建設、不同格式規(guī)范的“孤島”中,數據無法貫通,洞察就難以全局化。這意味著,企業(yè)雖投入重金升級了硬件和軟件,但工廠作為一個整體系統(tǒng)仍難以形成閉環(huán),優(yōu)化鏈路往往在多個環(huán)節(jié)被“卡住”。
以流程工業(yè)首款時間序列大模型TPT為例,其核心是基于時序混合專家模型(MoE),深度融合工業(yè)第一性原理與中控超30年的行業(yè)知識沉淀,以設備運行曲線、物料反應周期、質量波動等核心工業(yè)時序數據為主要訓練對象,具備出色的趨勢捕捉、異常感知與多模態(tài)優(yōu)化計算能力。與易產生“機器幻覺”的通用AI不同,TPT能在毫秒級數據波動中精準識別關鍵趨勢,快速定位異常根因,且整個決策過程可解釋、可追溯,為后續(xù)控制與執(zhí)行環(huán)節(jié)提供可靠依據。
萬華化學寧波氯堿生產基地的實踐,印證了TPT的價值。在其年產65萬噸的燒堿裝置上,通過部署TPT實現多臺電解槽協(xié)同控制,其優(yōu)化指標覆蓋了從生產控制、質量穩(wěn)定、設備維護到能效提升等多個關鍵維度,預計每年可為該基地節(jié)省超千萬元的綜合成本,實現了從數據智能到經濟效益的閉環(huán)。
2. 打通“大腦-手腳”協(xié)同鏈路,實現AI從分析到執(zhí)行的跨越
傳統(tǒng)工業(yè)AI往往止步于數據分析和“一次性部署”,缺少根植工業(yè)場景的“原生大腦”,用以理解工藝流程與實時數據,并能感知、識別并無縫協(xié)同于現場的設備、傳感器、控制系統(tǒng),形成完整閉環(huán)。最新升級的TPT 2引入智能體(Agent)機制與對話式交互,無需復雜編程,一線工程師通過自然語言提問,即可輕松分析、處置生產問題,并能生成各類工藝裝置模擬、控制、優(yōu)化、預測、評估、統(tǒng)計的智能體(Agent),用來閉環(huán)執(zhí)行全局性任務,場景適配周期從數周壓縮至數十分鐘,大幅提升企業(yè)生產運行效率。
搭配通用控制系統(tǒng)UCS這一“執(zhí)行軀干”,通過云原生和全光網絡底座實現“軟件定義控制”,可直接接收TPT下發(fā)的調控指令,完成控制回路自主整定,真正打通“識別—分析—決策—執(zhí)行”的全閉環(huán)。工業(yè)智能的高階形態(tài),已不再是各自為政的外掛分析工具,而是能夠直接理解、調度并協(xié)同底層工控系統(tǒng)的“智慧大腦”,讓AI從后臺分析走向前臺操作,成為創(chuàng)造價值的生產要素。
在興發(fā)集團湖北興瑞化工的氯堿裝置中,TPT+UCS的自主運行工廠(AOP)模式已穩(wěn)定運行并發(fā)揮顯著價值:TPT模型作為“智慧大腦”,實時分析1.5萬余個監(jiān)控點的時序數據,精準輸出調控策略,UCS系統(tǒng)則作為“神經中樞和物理手腳”自動識別工藝參數波動,及時作出調整,并在發(fā)現異常趨勢時主動推送預警。數據顯示,TPT定位問題根源并暫停相關操作,其反應速度比人工監(jiān)控快10倍,AI可靠性超98%;燒堿主產品濃度精準穩(wěn)定在極窄的區(qū)間內(32%-32.1%),整體生產效益提升1%—3%,而控制中心定員卻從260人減少至80人,人力成本足足降低了約70%,為全國數十萬家存量工廠提供了可復制的升級路徑。

3. 通用工業(yè)底座+場景化敏捷適配,顯著降低工業(yè)AI應用門檻
傳統(tǒng)工業(yè)AI路徑往往從零開始:針對單一需求進行定制化開發(fā),“交付即固化”,模型難以適應工況變化,迭代成本高昂。TPT采用創(chuàng)新的“預訓練大模型+場景化微調”模式,以工業(yè)共性的時間序列規(guī)律為底座,企業(yè)僅需導入少量自身生產數據進行微調,即可快速適配復用至所屬裝置場景,單行業(yè)適配成本較傳統(tǒng)方案降低60%以上。例如,將A分廠壓縮機故障預測模型快速復用于B分廠的類似設備,只需注入少量新數據微調,無需重新開發(fā),實現了工業(yè)知識的標準化復制與規(guī)模化推廣。
同時,TPT生成的智能體(Agent)支持離線/實時兩種模式,可快速復制遷移到多裝置、多場景,用戶可自由組合多能力智能體打造專屬應用。這使得AI模型能夠隨著生產數據的不斷積累和工藝的迭代而自主進化,從傳統(tǒng)的“一次性項目”轉變?yōu)榭砷L期運營、持續(xù)創(chuàng)造價值的 “核心生產資產” ,真正實現智能化能力的自主可控與長效運營。

二、 價值錨點:工業(yè)AI投資回報的衡量維度
當轉型路徑清晰后,企業(yè)需要一套新的價值標尺,來衡量工業(yè)AI投資的真實回報。這種回報已遠超“節(jié)省人力”的范疇,而是深入到了能直接提升企業(yè)核心競爭力的三個關鍵維度:
1. 運行目標:從“被動維穩(wěn)”到“主動尋優(yōu)”。
傳統(tǒng)自動化的目標是保障生產安全、平穩(wěn)運行,避免非計劃停車,本質上是一種“底線防守”。而智能化則能在守住安全紅線的基礎上,主動、動態(tài)追尋質量、收率、能耗、成本等多目標之間的最優(yōu)平衡點,將生產持續(xù)推向全局最優(yōu)。
以蘭州石化裂解爐優(yōu)化為例,其目標是在抑制結焦的前提下加快升溫速率。TPT通過融合多目標優(yōu)化算法,在滿足嚴苛工藝約束、保障裝置平穩(wěn)的同時,追求效益最大化。其核心在于通過調用底層的混合專家模型(MoE)動態(tài)推演諸如分離效率和乙烯收率的連鎖影響,精準定位制約瓶頸,生成最優(yōu)處置方案和操作路徑,最終實現將平均15小時的投爐升溫過程縮短4-5小時,效率提升約25%,真正體現了從“穩(wěn)定運行”到“經濟性運行”的跨越。
2. 安全防線:從“被動人防”到“主動智防”。
在日益復雜的工業(yè)系統(tǒng)中,依賴人工巡檢與事后處置的傳統(tǒng)“人防”模式,難以應對瞬時風險。TPT通過其SCOPE能力矩陣,在統(tǒng)一架構內原生集成模擬(Simulation)、控制(Control)、優(yōu)化(Optimization)、預測(Prediction)與評估(Evaluation)五大核心能力,一站式完成異常預警、故障診斷、工藝優(yōu)化與自適應控制的閉環(huán),將主動防御貫穿于生產全流程。
其實踐價值已得到驗證:在蘭州石化榆林化工,基于TPT構建的預警系統(tǒng)對生產異常的預測準確率高達99.79%,能提前數小時預警關鍵設備故障;在石化行業(yè)的油品切換等復雜操作中,TPT的智能規(guī)劃能將操作時長大幅縮短,每年避免高達千萬元的產品損失。這標志著安全模式已從事后補救轉向事前預防和事中調控,直接守護了企業(yè)的利潤底線與運營連續(xù)性。
3. 核心知識:從“專家經驗”到“數字資產”。
工業(yè)智能化的深層價值,在于能通過AI模型的自學習與微調能力,將依賴個體能力的隱性經驗與工藝知識,系統(tǒng)沉淀為企業(yè)可可傳承、可迭代的核心數字資產。時間序列大模型TPT作為一個工業(yè)智能體(Agent)生成平臺,不僅提供解決方案,更支持通過自然語言交互生成解決方案和可復用的智能體(Agent)。
這既有效化解了人才流動帶來的知識流失風險,也使企業(yè)在擴建新產線或處理相似工況時,能快速復制和移植成熟的優(yōu)化模型與策略,將“最佳實踐”轉化為可規(guī)模復用的標準能力。由此,企業(yè)實現了核心知識資產的持續(xù)積累與增值,為其可持續(xù)發(fā)展構筑了堅實的數字根基。
三、生態(tài)協(xié)同:融入產業(yè)共同體,共迎政策機遇
企業(yè)智能化并非孤軍奮戰(zhàn)。“十五五”規(guī)劃強調打造一流的創(chuàng)新生態(tài),這為企業(yè)創(chuàng)造了“有效市場”與“有為政府”雙輪驅動的有利環(huán)境。
政策端:從中央到地方,支持企業(yè)智能化、綠色化改造的專項資金、稅收優(yōu)惠、標桿獎勵等政策工具日益豐富。能否精準理解并利用這些政策紅利,已成為優(yōu)化項目投資回報率、加速轉型步伐的關鍵因素。
產業(yè)生態(tài)端:突破“數據孤島”需要行業(yè)協(xié)同。為此,中控技術聯合130余家行業(yè)龍頭企業(yè)、設計院與服務商,共同發(fā)起成立了 “工業(yè)AI數據聯盟” 。該聯盟旨在通過 “數據共享、價值共創(chuàng)、生態(tài)共建” 的路徑,構建安全可信的工業(yè)數據空間。聯盟通過技術手段保障 “數據可用不可見,價值可創(chuàng)可共享” ,讓企業(yè)在不泄露核心數據的前提下,幫助企業(yè)基于更豐富、合規(guī)的行業(yè)數據樣本來錘煉自身的智能模型,從而加速從技術試點到規(guī)模應用的進程。

“十五五”的產業(yè)變革浪潮已涌至門前。對于廣大流程工業(yè)企業(yè)而言,下好AI這盤棋的關鍵,在于找到像TPT這樣真正扎根工業(yè)場景、聚焦價值創(chuàng)造的技術伙伴,將AI從“錦上添花”的輔助工具,轉變?yōu)椤把┲兴吞俊钡暮诵纳a要素。值得一提的是,為幫助企業(yè)低成本探索AI落地路徑,當前TPT面向流程工業(yè)用戶開放免費試用,為企業(yè)搭建零門檻體驗工業(yè)AI價值的平臺。
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