ENEOS Materials Corporation（前身為JSR Corporation的彈性體業(yè)務(wù)部）與橫河電機株式會(huì )社宣布達成協(xié)議。根據協(xié)議，階乘內核動(dòng)態(tài)策略編程(FKDPP)這種基于強化學(xué)習的人工智能算法將正式應用于ENEOS Materials的化工廠(chǎng)。雙方在一次成功的現場(chǎng)測試之后達成了這項協(xié)議。在測試中，這種自主控制人工智能*1在控制該工廠(chǎng)蒸餾塔幾乎一整年的時(shí)間內，表現出高水平的性能。這是世界上首個(gè)正式采用強化學(xué)習人工智能直接控制工廠(chǎng)的范例*2。

ENEOS Materials化工廠(chǎng)的蒸餾塔

2022年1月17日到2月21日，在連續35天（840小時(shí)）的時(shí)間內，現場(chǎng)測試初步證實(shí)了*3人工智能解決方案可以控制蒸餾作業(yè)。這些作業(yè)超出了現有控制方法（PID控制/APC）的能力，并且需要根據經(jīng)驗豐富的工廠(chǎng)員工的判斷對閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)控制。在工廠(chǎng)按計劃停機進(jìn)行維護和修理后，現場(chǎng)測試重新開(kāi)始并持續至今。測試結果最終表明，此解決方案能夠控制維持產(chǎn)品質(zhì)量所需的復雜條件，并確保蒸餾塔中的液體保持在適當水平，同時(shí)充分利用廢熱作為熱源。這種方法穩定了質(zhì)量，實(shí)現了高產(chǎn)并節約了能源。

在本次現場(chǎng)測試中，自主控制人工智能表現出以下四大優(yōu)勢：

1. 常年穩定性

即使在冬季和夏季，外部溫度變化約40oC的天氣條件下，自主控制人工智能仍然保持了對液位的穩定控制和對余熱的充分利用。在整個(gè)現場(chǎng)測試過(guò)程中未發(fā)現任何問(wèn)題，實(shí)現了穩定的作業(yè)和高質(zhì)量的產(chǎn)品產(chǎn)出。

2. 減少環(huán)境影響

通過(guò)避免生產(chǎn)不合格產(chǎn)品，自主控制人工智能節約了燃料、人工和其他成本，并有效地利用了原材料。在生產(chǎn)符合裝運標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)，自主控制人工智能相對于傳統人工控制，減少了40%*4的蒸汽消耗和二氧化碳排放。

3. 減輕工作量并提高安全性

自主控制人工智能無(wú)需操作員執行手動(dòng)輸入。這不僅減少了工作量，有助于防止人為錯誤，還降低了人員的精神壓力，提高了安全性。

4. 人工智能控制模型的穩健性

即使在例行停機維護和維修期間對工廠(chǎng)進(jìn)行了整改，相同的人工智能控制模型仍可以繼續使用。

從為期一年的現場(chǎng)測試中確認的優(yōu)勢

 ENEOS Materials在為期一年的驗證過(guò)程中發(fā)現，自主控制人工智能是一套強大的系統，可以實(shí)現穩定的性能并在全年（包括冬季和夏季）優(yōu)化作業(yè)。該公司將探索將這種人工智能應用于其他類(lèi)型的工藝和工廠(chǎng)，并將繼續努力通過(guò)擴大自主化范圍來(lái)提高生產(chǎn)力和節約能源。

為了提升工廠(chǎng)自主化，橫河電機于2月27日推出了面向邊緣控制器的自主控制人工智能服務(wù)*5，同樣是世界首例*6。在提供這項服務(wù)的同時(shí)，公司還為希望實(shí)現工廠(chǎng)自主運營(yíng)的客戶(hù)提供全球咨詢(xún)服務(wù)。服務(wù)涵蓋從確定控制問(wèn)題到調查優(yōu)化控制方法和計算成本效益的各個(gè)方面，并包括安全、實(shí)施、維護和運營(yíng)。

今后，ENEOS Materials和橫河電機將繼續合作，研究通過(guò)在工廠(chǎng)中使用人工智能進(jìn)行控制和基于條件的維護來(lái)實(shí)施數字化轉型(DX)的方法。

ENEOS Materials Corporation生產(chǎn)技術(shù)部總監Masataka Masutani表示：

 “石化行業(yè)面臨著(zhù)許多嚴峻挑戰的影響，諸如幫助確保設施安全運行的資深人員退休之類(lèi)。在這種背景下，我們很高興看到使用人工智能對先前手動(dòng)控制的工藝進(jìn)行自主控制的演示。除了減少操作員工作量外，這項持續了約一年的測試還表明，該系統可以穩定運行，不受季節變化或定期維護和維修的影響，并且可以節約能源并減少溫室氣體排放。通過(guò)智能生產(chǎn)，我們將繼續追求安全和穩定，推進(jìn)運營(yíng)脫碳并提升競爭力?！?/p>

奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(Nara Institute of Science and Technology)教授Takamitsu Matsubara表示：

“強化學(xué)習的關(guān)鍵在于如何設計回報函數。通過(guò)在回報函數中緊密結合工藝工業(yè)控制知識，可以創(chuàng )建一個(gè)具有高可靠性和有效性的人工智能控制模型，能夠實(shí)現全年的穩定運行。本次現場(chǎng)測試證實(shí)，即使在進(jìn)行定期維護和維修后，該模型仍能按原樣應用，這一事實(shí)表明了人工智能控制模型的穩健性。我相信，FKDPP這種能夠處理復雜條件的新型控制技術(shù)，將會(huì )對全世界工業(yè)的發(fā)展做出廣泛的貢獻?！?/p>

橫河電機執行董事兼橫河電機產(chǎn)品總部負責人Kenji Hasegawa表示：

“我很高興能夠與客戶(hù)合作，迎接這項全球無(wú)與倫比的自主化倡議挑戰。由于物理和化學(xué)現象的復雜影響，在實(shí)際的工廠(chǎng)中很難控制作業(yè)，有許多領(lǐng)域仍然需要經(jīng)驗豐富的操作員進(jìn)行干預。橫河電機專(zhuān)注于產(chǎn)品和咨詢(xún)，將開(kāi)發(fā)和擴大自主控制人工智能的使用，同時(shí)與客戶(hù)合作，推動(dòng)其脫碳、數字化轉型和自主化進(jìn)程?！?/p>

關(guān)于ENEOS Materials Corporation

ENEOS Materials從事合成橡膠、熱塑性彈性體、乳膠和其他原材料的研發(fā)、制造和銷(xiāo)售，產(chǎn)品用于世界各地的汽車(chē)工業(yè)和其他行業(yè)。ENEOS Materials成立于2022年4月1日，通過(guò)將JSR Corporation的彈性體業(yè)務(wù)部出售給ENEOS Corporation，ENEOS Materials獲得了世界級的研發(fā)能力和制造技術(shù)。依托于ENEOS集團廣泛的采購、資金、組織和全球網(wǎng)絡(luò )，ENEOS Materials能夠穩定地供應高品質(zhì)且極具競爭力的產(chǎn)品。為了應對向電動(dòng)汽車(chē)的過(guò)渡和實(shí)現可持續發(fā)展目標(SDGs)的需求等變化，ENEOS Materials繼續完善其技術(shù)能力并推動(dòng)創(chuàng )新，為社會(huì )做出貢獻，為全社會(huì )帶來(lái)更加光明和充滿(mǎn)活力的未來(lái)。

關(guān)于橫河電機

橫河電機為能源、化工、材料、制藥、食品和水處理等多個(gè)行業(yè)的客戶(hù)提供測量、控制和信息領(lǐng)域的先進(jìn)解決方案。橫河電機通過(guò)數字化技術(shù)的有效應用，幫助客戶(hù)解決日益復雜的生產(chǎn)、資產(chǎn)和供應鏈優(yōu)化等問(wèn)題，實(shí)現向自主運營(yíng)的過(guò)渡。橫河電機于1915年在東京成立，擁有17,000多名員工。它通過(guò)遍布61個(gè)國家的122家公司的全球網(wǎng)絡(luò )，致力于實(shí)現可持續發(fā)展的社會(huì )。