仲夏時(shí)節，萬(wàn)物競茂。
6月上旬，中南大學(xué)北校區民主樓一樓，“工業(yè)智能與系統”教育部重點(diǎn)實(shí)驗室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“實(shí)驗室”）一派繁忙景象，實(shí)驗室主任、中南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院陽(yáng)春華教授正帶領(lǐng)團隊成員開(kāi)展科學(xué)研究。
屏幕上的行行代碼，正在構建工業(yè)元宇宙；生產(chǎn)過(guò)程的仿真、測試、控制和優(yōu)化，都可以在數字工廠(chǎng)里完成。實(shí)驗室內，一個(gè)虛實(shí)交互的智能工廠(chǎng)模型，引人注目。
這個(gè)智能工廠(chǎng)技術(shù)已經(jīng)在衡陽(yáng)水口山的中國五礦銅鉛鋅產(chǎn)業(yè)基地的30萬(wàn)噸鋅項目中落地應用。一座橫截面積達152平方米的焙燒爐，裝上“智慧大腦”后，可以實(shí)現全天候“零手操”智能自主運行，有效提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和金屬回收率，真正實(shí)現將原料中的有價(jià)金屬“吃干榨凈”。如今，從*初的原料進(jìn)廠(chǎng)到*后的成品出廠(chǎng)，關(guān)鍵工藝流程和生產(chǎn)場(chǎng)景實(shí)現了自動(dòng)化、智能化。
團隊骨干成員、中南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院教授黃科科介紹，針對焙燒爐的每一種工況，通過(guò)人工智能方法學(xué)習它的模型，實(shí)現模型和工況的自適應匹配，確保焙燒爐的關(guān)鍵指標、運行品質(zhì)都處于優(yōu)良的狀態(tài)。
“實(shí)驗室全力開(kāi)展新一代人工智能技術(shù)和工業(yè)的深度融合研究，縮短理論方法、關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)際工業(yè)應用之間的鴻溝，推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展?！标?yáng)春華說(shuō)。
高爐煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)流程的關(guān)鍵工序，其爐內料面三維形貌、鐵口鐵水流溫度場(chǎng)與流量等運行信息，是及時(shí)發(fā)現異常爐況、精準調控高爐布料操作、優(yōu)化調節爐溫、提升鐵水質(zhì)量的*主要依據。然而，自高爐面世以來(lái)，其內部高溫高壓高粉塵、密閉微光等惡劣環(huán)境，使得直接在線(xiàn)獲取料面三維形貌、精準感知鐵口鐵水流溫度場(chǎng)分布、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握高爐出鐵流量，成為行業(yè)內亟待突破的世界性難題。
對此，實(shí)驗室從2013年起便展開(kāi)研究，經(jīng)過(guò)10多年的潛心攻關(guān)，首創(chuàng )高爐料面三維形貌、鐵口渣鐵流溫度場(chǎng)與流速分布等關(guān)鍵信息的智能在線(xiàn)檢測新技術(shù)，為復雜工業(yè)過(guò)程參數在線(xiàn)檢測開(kāi)辟了新途徑。該技術(shù)打破了高爐“黑箱”狀態(tài)，增強了對煉鐵過(guò)程爐況的調控能力，降低了綜合焦比，提升了鐵水質(zhì)量和產(chǎn)量，為實(shí)現綠色低碳高效煉鐵提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。
“這項技術(shù)目前已得到寶鋼、鞍鋼、酒鋼等鋼鐵企業(yè)的高度關(guān)注與好評，正在開(kāi)展合作?！?團隊骨干成員蔣朝輝教授表示，下一步，實(shí)驗室團隊將瞄準工業(yè)智能化發(fā)展方向，從工業(yè)基礎瓶頸做起，攻克解決關(guān)鍵核心技術(shù)難題。
面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰場(chǎng)、面向國家重大需求、面向人民生命健康，始終是實(shí)驗室孜孜不倦的奮斗方向。
湖南一家大型醫藥裝備公司在發(fā)展過(guò)程中，遇到一項技術(shù)難題——開(kāi)放環(huán)境下封裝藥瓶或無(wú)菌制劑瓶殘氧量檢測。公司負責人為此專(zhuān)程上門(mén)到實(shí)驗室求助。
封裝藥瓶微量氣體在線(xiàn)精確檢測，是確保無(wú)菌制劑密封完整性的關(guān)鍵手段，是我國高端醫藥裝備行業(yè)典型的技術(shù)難題。一旦攻克，具有重大的科學(xué)價(jià)值和戰略意義。
陽(yáng)春華帶領(lǐng)羅旗舞教授等團隊成員，扎根生產(chǎn)一線(xiàn)近10年，創(chuàng )新提出基于波粒協(xié)同分析的無(wú)腔增強吸收光譜技術(shù)，突破低濃度場(chǎng)短光程下弱吸收氣體在線(xiàn)精確檢測難題……歷經(jīng)6代產(chǎn)品的持續迭代升級，*終成功研制出國際首套開(kāi)放環(huán)境封裝藥瓶殘氧量在線(xiàn)檢測儀。
中國工程院院士、我國自動(dòng)化控制專(zhuān)家、國家自然科學(xué)基金創(chuàng )新研究群體項目負責人桂衛華教授介紹，該產(chǎn)品具有“無(wú)需環(huán)境恒溫恒濕、無(wú)需氮氣吹掃、無(wú)需插入標準瓶”的技術(shù)優(yōu)勢，部分技術(shù)指標國際領(lǐng)先。目前，該技術(shù)已完成轉化使用，受到業(yè)界廣泛好評。
據了解，實(shí)驗室培育了大量原創(chuàng )性技術(shù)成果，授權超過(guò)200項發(fā)明專(zhuān)利，制定了9項國家標準。相關(guān)核心技術(shù)成功應用于株冶有色、江銅貴冶等龍頭企業(yè)，支撐建成我國首個(gè)鋅冶煉智能工廠(chǎng)和銅冶煉智能工廠(chǎng)。
“我們將繼續深入開(kāi)展工業(yè)智能創(chuàng )新研究，用數字技術(shù)提升傳統產(chǎn)業(yè)，以人工智能賦能工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為我國新型工業(yè)化建設作出積極貢獻?！惫鹦l華表示。
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