《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，要推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化改造，深化人工智能在工業(yè)領域的融合應用。在“雙碳”目標與數(shù)智化轉(zhuǎn)型浪潮的雙重驅(qū)動下，水泥行業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎性產(chǎn)業(yè)，正站在轉(zhuǎn)型升級的關鍵十字路口。一方面，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下的高能耗、高污染問題亟待解決；另一方面，市場對水泥產(chǎn)品的質(zhì)量、性能以及個性化需求日益增長。在此背景下，數(shù)字化、智能化成為水泥行業(yè)突破發(fā)展瓶頸、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
安徽海螺水泥股份有限公司（簡稱“海螺水泥”）成立于1997年，是中國水泥行業(yè)首家境外上市企業(yè)，也是全球最大的單一品牌水泥生產(chǎn)基地，年產(chǎn)能突破4.03億，在水泥制造、塑料制品、裝備制造、新型物流等多個領域具有重要地位。作為行業(yè)龍頭，海螺水泥一直致力于技術創(chuàng)新和綠色生產(chǎn)，積極探索可持續(xù)發(fā)展的新路徑。
2024年，海螺水泥與華為聯(lián)合成立研發(fā)小組，致力于開發(fā)全球建材行業(yè)首個AI大模型，用人工智能技術重塑水泥生產(chǎn)全流程。
水泥行業(yè)數(shù)智升級 先要解決四大難題
水泥生產(chǎn)流程復雜，涉及原料配比、煅燒控制、設備運維等多個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的人工管理和經(jīng)驗決策模式已難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對效率、安全與環(huán)保的高要求。在推進智能化轉(zhuǎn)型過程中，水泥行業(yè)面臨著諸多難題，這些難題不僅考驗著海螺水泥的技術能力，更考驗著企業(yè)的創(chuàng)新與應變能力。
數(shù)據(jù)治理難題：水泥行業(yè)數(shù)據(jù)量龐大且復雜，超過80%的數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)治理和結(jié)構(gòu)化能力難以滿足AI應用的需求。傳統(tǒng)的人工智能應用開發(fā)效率低、門檻高、精度不高、泛化性差，難以實現(xiàn)規(guī)模化復制。
生產(chǎn)優(yōu)化難題：水泥生產(chǎn)過程中，工藝參數(shù)優(yōu)化和質(zhì)量預測是關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)方法依賴人工經(jīng)驗和試錯，效率低下且難以實現(xiàn)全局優(yōu)化，導致生產(chǎn)成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定。
安全生產(chǎn)難題：水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境復雜，人員行為和設備運行狀態(tài)難以實時檢測，傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)依賴人工巡查，效率低且難以覆蓋所有關鍵點。
管理效率難題：水泥企業(yè)的管理涉及多個環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)分散且難以整合，導致決策缺乏精準數(shù)據(jù)支持，管理效率低下。
用好人工智能大模型 重塑水泥智造新范式
面對上述難題，華為與海螺水泥深度合作，打造了一套集“中心訓練、邊緣推理、云邊協(xié)同、邊用邊學、持續(xù)優(yōu)化”于一體的人工智能運行體系，為傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型提供了新的思路和方法。
構(gòu)建兩級云數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)，打造新型人工智能運行體系
海螺水泥聯(lián)合華為構(gòu)建“集團-工廠”兩級云數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn)和價值挖掘。工廠側(cè)實現(xiàn)應用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、存儲及建模，集團側(cè)與工廠側(cè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)建模標準，一對多協(xié)同管理多個邊緣節(jié)點。兩級數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和高效利用，提升了數(shù)據(jù)治理能力，為AI模型和業(yè)務系統(tǒng)提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐。
同時，雙方還共同構(gòu)建了業(yè)內(nèi)首個人工智能訓練中心，打造基于大模型的新一代智慧工廠底座。通過中心訓練、邊緣推理、云邊協(xié)同、邊用邊學的新型人工智能運行體系，實現(xiàn)模型邊用邊學，持續(xù)優(yōu)化。AI大模型的泛化能力和高效樣本篩選能力，顯著提升了AI應用的開發(fā)效率和精度，降低了開發(fā)門檻，實現(xiàn)了規(guī)模化復制。
預測大模型加持，保障水泥出品穩(wěn)定性
水泥強度的穩(wěn)定性是評價水泥質(zhì)量的主要指標之一。傳統(tǒng)方法依賴人工物理檢驗，必須等待3天、28天才能獲取檢測數(shù)據(jù)，無法及時有效地指導生產(chǎn)。對此，海螺水泥基于華為云盤古預測大模型，通過生產(chǎn)質(zhì)量關鍵特征實時推薦，實現(xiàn)了熟料3天、28天強度實時預測，強度預測值和檢測值偏差在1MPa范圍內(nèi)，準確率超85%。
海螺水泥相關負責人表示，通過人工智能大模型，可以根據(jù)熟料實時的化學成分預測之后的水泥強度，從而科學地指導上下游的生產(chǎn)、優(yōu)化原料配比，推動“事后調(diào)整”邁向“實時調(diào)控”，進一步保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
融合工業(yè)機理，生產(chǎn)全局尋優(yōu)提質(zhì)增效
海螺水泥基于華為云盤古預測大模型，利用機理AI融合、決策優(yōu)化求解等技術，進行工藝參數(shù)全局尋優(yōu)和質(zhì)量預測，提升關鍵生產(chǎn)指標，實現(xiàn)降本增效。燒成全局尋優(yōu)大模型投運后，實現(xiàn)標準煤耗在一級能效的基礎上再下降1%。以一條5000t/d熟料生產(chǎn)線為例進行測算，每年減少二氧化碳排放4500多噸；按照產(chǎn)線運轉(zhuǎn)率的75%折算，每年煤耗成本可節(jié)約百萬元。
視覺大模型賦能，提升安全生產(chǎn)控制能力
基于大模型的算法相比傳統(tǒng)模型，泛化能力更強，適用80%以上分類、檢測、分割、異常檢測等AI任務。海螺水泥以華為云盤古視覺大模型為核心，利用物體檢測、異常識別、語義分割等圖像識別技術，對現(xiàn)場作業(yè)中人、機、物、環(huán)境等不安全因素實施智能觀測，對人員安全帽佩戴、安全帶佩戴、睡崗離崗、危險區(qū)入侵等行為進行識別，提升員工安全意識，增強企業(yè)安全管理能力，降低安全事故發(fā)生概率。
數(shù)智賦能管效提升，培養(yǎng)科研創(chuàng)新人才
依托華為云自然語言處理（NLP）大模型，雙方共同開發(fā)了智能知識管理中心，沉淀裝備、財務等領域知識，提供知識問答、數(shù)據(jù)分析、報告生成等功能的智能客服應用，可大幅提升生產(chǎn)經(jīng)營的管理效率；此外，通過智能客服應用，自動處理大量重復性問題，提升服務效率，優(yōu)化管理流程。并在全國率先實現(xiàn)水泥建材行業(yè)大模型的科研創(chuàng)新和生產(chǎn)應用，通過人工智能的開發(fā)運營、商業(yè)轉(zhuǎn)化和組織能力建設，將帶來水泥智能制造標準、AI場景開發(fā)與應用的論文和專利等科研產(chǎn)出，培養(yǎng)一批具備水泥建材產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術融合的復合型人才。
海螺水泥與華為的技術創(chuàng)新與場景化應用實踐，成功解決了水泥行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中的諸多難題，為傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型樹立了新標桿。未來，雙方將持續(xù)深化合作，探索更多AI在水泥行業(yè)的應用，推動水泥行業(yè)的智能化、綠色化發(fā)展，為提升水泥行業(yè)的生產(chǎn)效率和可持續(xù)發(fā)展能力貢獻數(shù)智力量。
