让大象起舞:AI如何带动流程工业穿越产业周期?
发布时间:2026-01-08 16:54:40 浏览量:15
当人工智能浪潮席卷实体经济,传统制造业那套规模扩张、成本控制、渠道深耕的老路子似乎早已触及天花板。尤其对化工、钢铁、水泥这些流程工业企业来说,在数字经济之下的小修小补式改良,根本冲不破瓶颈。而万华化学这头工业“大象”,却以实打实的AI转型成就穿越周期、成功“起舞”。它能给流程工业带来哪些宝贵启示?
在研究万华化学董事长对人工智能(AI)的战略性解读后,可以清晰的看到AI被划分为三个层级:
作为工具的“效率提升”、作为核心的“竞争关键”、关乎命运的“颠覆与生存”
。这标志着一个根本性转变:在龙头企业眼中,AI早已不是技术部门的辅助工具,而是关乎企业未来十年生死存亡的“战略基建”。在这个战略背后,藏着一套 “认知 - 路径” 的完整闭环。
在引入AI之前,万华化学也存在过不少企业的通病。流程工业的生产链条里,设备运行的温度曲线、物料反应的压力波动、产品质检的参数变化,每时每刻都在产生海量时序数据。
它们本该用来指导生产,却往往仅作事后记录,每次等出现问题后才被翻出来进行归因和纠偏
。如何有效利用数据,就成了横在高效生产面前的一道坎。
万华初次尝试AI是在2018年,那时的人工智能技术还没有掀起多少风浪,它和上海交大合作,利用AI对反应全流程数据深度挖掘和智能优化,成功解决了原本靠人工优化已触达瓶颈的催化反应控制难题,还同时将产品收率提升了1%,对于这样体量的企业而言,
1%就是上百万真金白银的收益
,这让万华看到了AI在处理数据方面的优势。2022年,谷歌的AlphaFold2通过精准解析生物大分子构造,成功预测了蛋白质结构。这一下点醒了万华:
将时序数据高效利用的前提,是找到真正懂化工、懂生产的AI
。
精准寻得懂工业数据的AI
化工行业高压高危的特性,决定了其安全容错率极低。再加上流程工业涉及复杂反应机理和繁琐工艺,
工厂需要的绝非存在“机器幻觉”的通用AI,而是能读懂工业逻辑、决策严谨可追溯的专业大模型
。带着这个目标,
万华把目光投向了深耕流程工业30多年的中控技术
。
在全球工业智能化的浪潮中,中控技术作为行业的领航者,以前所未有的决心和力度,在2024年全面启动“ALL in AI”战略布局,深入推进AI在工业领域的深化应用。
中控技术服务过3.7万+家工业企业,积累了海量行业Know-how
,也深知企业在安全、质量、环保、效益上的核心诉求,这正好契合万华对AI“懂工业”的需求,于是双方一拍即合,把时间序列大模型TPT应用在连续生产场景。TPT把工厂里时刻产生的时序数据当作“语言”,专门训练设备运行曲线、物料反应周期这些核心场景数据,通过精准捕捉数据趋势和异常波动,完成多模态优化计算,让所有决策可解释、可追溯,精准避开了通用AI不懂工业的短板。
最后的效果也远超预期:仅万华年产65万吨的烧碱装置,就实现了产品质量的稳控,能耗和设备运维成本也有了显著优化,
一年下来,这个老牌化工企业就能省下超千万元的综合成本。
打破数据孤岛,激活沉睡资产
让数据充分发挥价值,关键在于整合和激活。万华将分散在各个系统中的数据标准化采集、一体化整合与高质量治理,打破装置、场景与系统间的壁垒。
具体而言,TPT能够与DCS、PLC、SIS等各类工业系统联动,通过智能数据清洗、补全和标准化处理,整合生产过程中的工艺、设备、质量数据,仅在烧碱装置上,就一口气整合了3000多个点位的时序数据,把多台电解槽的控制协同起来,优化范围覆盖生产控制、质量稳定、设备维护、能效提升等多个维度。自此,万华真正打通了从数据资产到经济效益的转化,为自己筑牢了抵御产业周期波动的成本韧性。
在流程工业领域里,“老师傅”从来都是宝贝。
那些藏在脑子里的调参技巧、故障判断直觉、工艺优化心得,是财富,却也存在难以传承和复制的缺陷。当行业内多数企业已逐步完成基本的降本增效,传统“规模-成本”的竞争逻辑已无法形成差异化优势。从万华的实践来看,利用AI把“经验”转化为可复制、可迭代的模型,就成为企业构建竞争壁垒的关键。
让“老师傅”经验可复制
经验模型化
的本质,是将老师傅的Know-how 转化为标准化的智能模型
,破解经验传承难题。这也是企业打破“经验依赖个体”的方法论。
万华不止更新工具,还升级“人”:
将AI深度融入组织架构,让人人都有成为“超级员工”的机会,进而将个体经验转化为组织能力
。
万华选择TPT,正是看准了它的专家模型和“赋能人”的潜力。TPT依托时序混合专家模型(MoE),将流程工业多年积累的专家经验,预训练了包含模拟、控制、优化、预测、评估的SCOPE五类专家能力底座,相当于内置了“工业全能顾问”,可精准适配化工复杂多变的生产场景。
从人机协同角度看
,TPT还集成了通用AI的易用性优势,采用与DeepSeek、豆包相似的自然语言交互机制,彻底拉低了工业AI的使用门槛,一线操作人员无需掌握复杂编程,随口询问工况调整方案,就能获得精准的解决方案,新手也能快速上手。
规避单场景定制陷阱,实现低成本泛化
多数企业推进经验模型化时,容易陷入
“单场景定制开发”
的误区。为每个生产环节单独搭建模型,不仅成本高、周期长,还难以实现经验复制。对于大多数中小企业来说,优先选择“行业通用底座+轻量化微调”的AI模型,快速完成跨工况、跨场景甚至跨设备的个性化适配,才能大幅减少开发成本和风险。
放眼流程工业领域,
兰州石化裂解炉的AI优化项目也取得了实打实的成绩
,尤其是它的模型泛化经验,对于成本控制较严格的企业来说非常值得借鉴。裂解炉作为乙烯生产的“龙头设备”,工艺机理复杂,既要抑制结焦保障安全,又要提升升温速率提高效率,且受原料成分多变、工况动态波动影响极大。部署TPT 以后,依托AI大模型的“预训练模型+场景化微调”机制,装置可动态推演分离效率与乙烯收率的连锁影响,精准定位制约升温速率的核心瓶颈,生成最优操作路径。最终成功缩短升温时间4-5小时,在质量达标前提下,整体年效益预计不低于650万元。并且其利用TPT打造出了面向乙烷制乙烯场景智能体,通过异常预测预警、操作参数优化、操作路径规划等一系列措施,在稳定运行阶段提升乙烯的选择性与收率,整体年效益预计不低于1500万元。帮助装置实现了从 “稳定运行” 到 “经济性运行” 的跨越。
这一套组合拳下来,企业既留住了“老师傅”的经验精髓,又实现了低成本的模型泛化。这种“复制 - 适配- 敏捷” 的新型壁垒,帮助企业在产业周期的波动中抢占发展先机。
工业经济从来都逃不开周期的裹挟。2-4年的库存周期(基钦周期)决定短期的生产计划,;7-11年的资本开支周期(朱格拉周期)影响中期的产能规划;而长达50-60年的技术周期颠覆(康德拉季耶夫周期),更让企业如履薄冰,跟不上技术迭代就可能被行业淘汰。万华的成功转型源于它前瞻性意识到了,
AI是打破被周期桎梏的关键生产力,需以数据资产化、经验模型化为基础,推动AI从“后台分析工具”走向“前台全流程中枢”
。
中国最大精细磷化工企业之一兴发集团同样敏锐捕捉到了这个机遇,通过把AI搬上“前台”,
实现了氯碱车间的少人化、无人化甚至自主运行
,把感知、决策、执行三大环节闭环串联。
抓住智能体机遇,构建自主闭环
如今的AI已迭代至智能体(Agent)的高阶阶段,它超越了“外挂式”数据分析的工具属性,成为能自主感知环境、做出决策、执行动作并协同全链路的智能应用。就像智能驾驶能自主识别路况、调整车速、规避风险,服务机器人能感知场景需求、联动周边设备完成服务。智能体的核心优势是跳出“被动接收指令”的局限,实现“自主闭环运转”。
所谓闭环就是将运行的“一次性优化”升级为“持续适配调整”
。兴发集团的湖北兴瑞工厂已将这种闭环能力落地见效。工厂通过搭载TPT,利用其智能体生成机制,建构了基于模拟、预测、优化、控制、评估专家能力生成的智能体,对产线进行预测性维护和优化控制。
在TPT实时智能体的加持下,产线可联动1.5万余个监控点位,自主识别原料成分波动、设备运行异常等风险点
,结合预训练的专家模型快速分析,生成精准的参数调整方案并部署于终端联动执行。这套闭环带来的成效十分直观:
系统反应速度比人工快10倍,AI可靠性超98%,即便在周期下行期,生产效益也提升了1%-3%,控制中心人力成本降低约70%
,彻底摆脱了过去“靠人盯、凭经验判”的被动模式,用智能闭环抵御周期波动的冲击。
打造自主运行工厂(AOP)
AI中枢化的价值,还在于以“具身智能”态势,打破传统工业“分析”与“执行”的断层。过去,工业现场的仪表、传感器、执行终端往往各自为战,即便AI算出优化方向,也需人工跨软硬件传递指令,滞后性和误差率居高不下。而AI中枢化以后实现的“具身智能”,就通过“软件定义硬件”的形式,激活AI的场景原生性优势,让智能与工业现场无缝共生。
湖北兴瑞打造的自主运行工厂(Autonomous Operating Plant,AOP)核心就在于TPT与通用控制系统UCS的“大脑+手脚”协同,共同组成“具身智能”
。其中,TPT作为工厂“智慧大脑”,承担“分析决策”任务,实时整合所有仪表、传感器的感知数据,精准判断工况趋势、优化生产策略;UCS则作为“手脚”,承接TPT下发的每一条指令,自动完成控制回路整定、设备参数调整、异常工况处置等动作。小到烧碱浓度的微调,大到设备异常的应急处置,都能自主高效完成——烧碱浓度被稳定控制在32%-32.1%的极窄区间,设备非计划停机率大幅下降,实现工厂的自主运行,达成“数据进、策略出、动作落地”无断点流转。
AI带领企业“穿越周期”的逻辑,本质是以“效率-竞争-生存”为战略方向,通过“数据资产化-经验模型化-AI中枢化”的路径破解AI的应用难题,也是传统企业突破周期桎梏的钥匙。万华化学、兴发集团等行业头部企业的实战经验,为所有流程工业企业提供了一套有效的AI利用路径。
当越来越多的“工业大象”能够借助AI“起舞”,就能从“被动适应周期”跨越到“主动引领周期,在时代风浪里站稳脚跟,在行业变革中抢得先机。
本文来源中控,流程工业编辑,责任编辑:胡静,审核人:李峥。
