我國能源礦產資源豐富，是全球最大的煤炭生產國和消費國，龐大的供需造就了產值超十萬億的“煤焦鋼”產業鏈，引領我國經濟飛速發展。近年來，受國際局勢、宏觀經濟環境以及產業本身的發展需求等多個因素影響，煤焦鋼產業迎來了新的發展機遇，同時也面臨著更多挑戰。

得益于人工智能、大數據、云計算等先進技術與工業生產環節的加速融合，煤焦鋼產業在降本增效、精細化發展、節能減排以及資源的合理分配上得到了提升與改善。其中，處于產業鏈中游位置的焦化行業，受限于傳統生產模式、原料成本波動等影響，正在積極依托數字技術賦能企業降本增效。

華為云工業互聯網解決方案總經理 史揚

圍繞焦化行業存在的痛點和解決方法，華為云工業互聯網解決方案總經理史揚，8月25日在2022第十一屆中國煤焦鋼產業大會上發表了《AI輔助配煤優化，焦鋼企業降本增效新動力》主題演講。他提出，人工智能技術的飛速發展，將為社會帶來巨大的生產變革和經濟增長。未來，工業領域的人工智能應用會逐年攀升，將在2025年達到63%。焦化企業借助人工智能技術，進行智慧配煤煉焦，能夠有效提升配煤的生產精度、效率和穩定性等，進而增強企業核心競爭力，加速焦化產業升級。

工業生產，需要決策優化系統

長期以來，工業的生產系統較為復雜，需要由一個或多個工業裝備組成生產工序。如今，復雜的工業過程，可以借助數字化技術來實現自動控制，管理也有相應的信息系統(ERP、MES)支持，但復雜生產過程中的企業目標、資源計劃、調度、運行指標、生產指令與控制指令的決策，仍需有經驗的“老師傅”在各信息系統平臺上操作。而這需要更先進的技術實現人機交互，輔助工作人員的決策優化，將經驗形成沉淀。

史揚表示，工業生產本質是一個多目標的動態系統，人在其中扮演著至關重要的角色。以焦化行業為例，傳統煉焦的配煤環節（指將不同煤種進行搭配組合，形成煉焦煤，用于煉成焦炭）仍然依賴配煤師通過單純的腦力來計算出配煤比例——配煤師是焦化企業生產環節的關鍵決策者。但這也意味著生產過程和產品質量存在“不可控、不穩定”。

一方面，單純依賴人工配煤很難為企業做到成本合理的配煤方案。當下，因行業周期波動，原料煤的價格大幅上漲，優質煤種比較稀缺，價格昂貴，企業降本增效的訴求緊迫而艱巨。所以，如何降低高成本煤種的比例，在保證質量的前提下優化配比，是企業降本增效的關鍵。但是由于配比需要考慮質量、價格、庫存、生產計劃等條件，配煤師依靠人工經驗和計算無法找到最優的配煤方案。

另一方面，隨著鋼鐵企業高爐的大型化，對焦炭質量的要求逐漸變高，需要焦化企業提供優質、穩定的焦炭產品。由于焦炭質量的影響因素比較復雜，傳統人工通過Ad、Std、Vdaf、G、Y五大參數很難準確表征原料煤的性質，更難以準確預測焦炭質量。同時，人工經驗也無法對原料煤更多的檢驗指標（煤巖分析、灰成分礦物質、吉式流動度、單種煤煉焦等數據）進行準確分析，因此也難以保證焦炭質量穩定。

史揚補充到，焦化企業將過去幾年甚至十幾年的經驗公式、經驗數據存放在Excel表格中，以此為基準去賦能業務。但現在隨著焦化行業形勢的變化，受原料煤價格及供應波動影響較大，調整相關參數更為頻繁，傳統表格方式已經難以適用。還有一個需要注意的問題是，企業對于優秀配煤師傅的經驗沉淀也很難做到有效傳承，專業配煤師培養周期長。

在此背景下，行業普遍認為，焦化行業乃至整個工業領域，需要一套全流程一體化的決策系統。根據史揚分享，這樣的系統會從企業的IT系統獲取生產經營指標，質量成本、交期，根據工況變化，動態的去推薦最優的工藝參數，配煤師或者一線的操作工，可以按照AI推薦的參數下發至生產系統，達到精益生產。而工業AI將是實現生產管控一體化和決策優化的關鍵。

華為云智慧配煤解決方案應運而生——以知識計算、盤古Graph學習架構、天籌AI求解器為技術底座的智慧配煤解決方案目前已升級至2.0版本，具備優秀的AI應用能力，成為配煤師的智能“數字助理”，將輔助配煤師傅做出最優決策，幫助企業實現提質、降本和增效的目標。

“數字化配煤”，引領焦化企業智能升級

結合史揚的解讀來看，華為云智慧配煤方案具備三大優勢:

1）盤古Graph學習架構，全自動端到端提升大模型的精度、泛化性、遷移性和可解釋性，解決傳統AI難以規模化和產業化的難題。

盤古Graph開創性將大模型分為功能區和協同區。功能區通過數據差異和模型差異訓練實現大量基模型的全自動并行學習優化；協同區基于圖網絡實現基模型的高效協同，使得大模型的精度和泛化可以達到最優，同時還保證了大模型的快速遷移能力和可解釋性。

2）知識計算可以將專家知識和AI模型進行有機融合，提升模型應對異常工況的泛化能力。專家概念性知識和程序性知識是基于歷史經驗歸納得到，具備較好的趨勢性，而AI模型具備較高的精度，將兩者進行有效融合可以實現優勢互補，解決了工業生產環境下，生產過程動態變化導致的模型準確率問題，也增加了知識計算模型的可解釋性，讓知識計算能更好地輔助工業生產，同時，知識計算可以將以前存在腦海里的抽象的經驗，通過數字化的方式傳承下來。將經驗沉淀，實現業務的快速賦能。

3）天籌AI求解器，能夠提升企業配煤師傅的決策優化能力，幫助配煤師快速找到最優配比。天籌AI求解器作為華為自研產品，將求解器技術、AI技術和運籌優化技術深度融合，有效提升智慧配煤的優化求解能力。天籌求解器可以處理多種復雜約束條件限制，在海量數據的基礎上獲取全局最優方案，輸出一個配比僅需約30秒鐘。

史揚也分享了在鞍鋼應用的亮眼數據：焦炭質量預測準確率高達98%；平均配合煤每噸成本降低約 5 元以上：配煤師傅配比效率從耗時1-2天縮短到1-2分鐘。由于客戶數據和管理水平先進，智慧配煤整體應用效果好，預計每月可降低配煤成本100萬元~400萬元。

精益為魂，變革為帆。華為云智慧配煤解決方案2.0，讓配煤更高效、結果更可靠，將加速助力焦化企業的智能升級。一直以來，華為云基于自己在技術、工具和經驗等方面的優勢，從智能生產、數字辦公、科學管理等環節，幫助更多傳統產業行穩致遠，加速制造企業數字化轉型和智能化升級的進程。

事實上，放眼整個制造業，以AI技術為例，華為云已經在10+行業600多個AI項目中進行了深入的實踐，擁有一站式數據工廠平臺、工業機理與AI融合的AI建模開發平臺、工業級AI部署與運行管理平臺、滿足行業定制化需求的工業視覺套件等能力。史揚強調，面向未來，華為云將繼續攜手伙伴，結合先進算法、充足算力和行業專家經驗等，以技術智變，加速傳統產業“質變”實現智能化轉型飛躍。