工业AI新范式,打通工业智能的 “任督二脉”

B站影视 内地电影 2025-10-31 18:23 1

摘要:工业的故事,从来是人类与工具共同进化的故事。当机器开始拥有思考力,当AI成为企业的“数字员工”,制造业的本质也正在改变。作为国内领先的自动化与信息化技术供应商,中控技术夯力以中国方案引领全球工业的发展……

【导读】工业的故事,从来是人类与工具共同进化的故事。当机器开始拥有思考力,当AI成为企业的“数字员工”,制造业的本质也正在改变。作为国内领先的自动化与信息化技术供应商,中控技术夯力以中国方案引领全球工业的发展……

兴发集团旗下湖北兴瑞的控制中心里,大屏上密密麻麻闪烁着数以万计的数据曲线,而安静的操作室内却只有寥寥数人。工程师无需紧盯每一个温度与压力波动,全自主的运行系统正以前所未有的智能与稳定性,来接管这条复杂无比的氯碱生产线。

有些人可能不知道,这场变革得益于一个覆盖了“感知—认知—决策—执行”完整闭环的工业AI——时间序列大模型TPT,使得工厂具备了自我感知、自主分析、自动优化的能力……当机器开始学会思考和决策,无疑预示着制造业的边界如人们预期地被重新定义。

过去二十年,自动化、信息化推动了制造业的高速成长。在发布的一系列报告中,麦肯锡、波士顿咨询等机构不约而同地指出:未来制造业的核心竞争力,不再是自动化生产,而是由AI驱动的系统自适应与自主优化能力。换言之,工业智能的下一个十年,将是“从自动化到自主化”的十年。

打破自动化的瓶颈与极限

在流程工业中,自动化从未终结复杂性。譬如,一个大型氯碱装置往往拥有上千个过程变量,任何一个细微的波动都可能引发连锁反应。在此过程中,需要经验丰富的工程师凭直觉判断、手动调整,方能确保工艺稳定。然而,即便是最资深的专家,也难以做到“毫秒级的最优决策”。

“过去我们靠经验运行,但是经验不可复制。”工厂车间主任的这句话,道出了整个行业所面临的共同困境。

全球范围内的流程工业,正在遭遇类似的挑战——高风险、高能耗、高连续性,使得操作门槛极高;与此同时,人才断层、技能传承和安全压力等因素,又让“经验驱动”的传统模式难以为继。

显然,自动化系统虽然提升了执行效率,却无法理解工艺的“因果链”,仍停留在“被动响应”的层面。当全球制造业步入高成本、低增长的周期,企业就迫切需要一种新的智能系统,既能像人一样理解工艺逻辑,又能比人更快、更准地优化决策。

2025年8月28日,中控技术股份有限公司(以下简称:中控技术)正式发布时间序列大模型TPT 2(Time-series Pre-trained Transformer)。TPT是中控技术自主研发的生成式AI大模型,主要应用于氯碱、热电、石化等复杂的流程工业领域,可以解决通用大模型难以解决的工业核心场景应用问题。

作为工厂的“智慧大脑”,TPT大模型具备数据分析与优化计算能力,可精准锁定生产瓶颈(如原料消耗、产品浓度偏差),并输出可落地的调控方案;最新升级的TPT 2则更进一步,能够实现从单体优化到多工况、多场景的快速复制与迁移,助力企业从局部最优持续改善至全局最优。

毫不夸张地说,这款模型的诞生标志着工业AI从“静态分析”进入到“动态认知”的全新阶段,第一次让AI具备了理解工业世界动态性的能力,也让算法从数据的观察者变成了系统的参与者,从而打破自动化的瓶颈与极限。

AI融入工业中枢的转折点

TPT 2的一大独特之处在于,它理解工业的“时间逻辑”。不同于我们熟悉的大语言模型,TPT 2擅长的并非是对上下文“咬文嚼字”,而是精准解析设备运行曲线、化学反应周期、物料流量变化等时间序列数据,能在毫秒级响应中捕捉潜在的趋势。

此前,工业AI往往停留在“分析层”,它能够识别出异常,却无法决策执行。TPT 2则打破了这一桎梏,采用“预训练+微调”机制,基于混合专家模型(MoE)架构,通过对海量真实工厂数据的学习,提炼出流程工业的普适规律,如阀门开度与流量的非线性关系、温度变化对反应效率的曲线规律等,聚合多种工艺领域的专家模型协同决策,实现“数据到控制”的闭环优化。

更具革命性的是TPT 2的交互方式,工程师们不用再去编程,他们只需用自然语言描述问题,譬如“预测一下电解槽温度未来五分钟的走势”,系统就会自动拆解任务,依托SCOPES能力矩阵进行问题分析和决策,并输出可执行方案。

需要强调的是,通过语言交互还可生成可部署的工业智能体,在新场景部署时仅需少量现场数据微调,即可实现快速跨工况落地,彻底颠覆传统“一个场景一个模型”的分散开发模式,实现跨工厂、跨行业的可迁移智能。这也就意味着,工业AI的知识可以被积累、被复用、被传承,经验不再只存在于个人,而成为企业不断积淀的数字财富。

长期以来,工业控制体系由四个关键层级构成:DCS(分布式控制系统)、SCADA(数据采集与监控系统)、SIS(安全仪表系统)与PLC(可编程逻辑控制器),它们共同构成了工业自动化的基石。

问题是,这一体系在诞生之初并未考虑到AI,彼此之间存在层级隔离与时延瓶颈,导致智能化难以真正渗透至控制底层。

TPT 2的意义,正在于打破这一壁垒。以时间为坐标,TPT 2将来自DCS、SCADA、SIS、PLC等系统的实时数据流汇聚到统一的认知模型中,形成一个可持续学习的“动态中枢”,让工业控制从“静态自动”走向“动态自觉”,从“分层孤岛”走向“协同共智”。

智能控制的范式转移

TPT 2的出现,可以说是首次让工业AI呈现出一种“完整可用”的形态,它不再停留于实验室场景或零散的算法模型,而是构建在真实的工业场景和需求之上,以指导工业生产为目标,输出结果将直接用于指导生产操作,甚至可以通过Agent的方式参与闭环控制。

最新的落地案例中,我们看到TPT大模型已经与通用控制系统UCS协同构建了全自主运行工厂系统FAP(Fully Autonomous Plant),堪比工业领域的“自动驾驶”。在湖北兴瑞的生产现场,兴发集团总工程师李永刚曾公开指出,改造后湖北兴瑞的工厂定员由260人减至80人。

削减了近七成定员之后,FAP的安全与稳定同样出色。由于具备“双保险”冗余机制,即使核心服务器突发故障,备用系统也可实现秒级接管,保证生产不中断。此外,通过分级授权机制,TPT确保关键工艺参数必须经过人机双重确认,从而最大限度规避AI误操作风险。

从已有的例证来看,效果可谓立竿见影。通过TPT的精准决策,湖北兴瑞的烧碱主产品浓度精准稳定在32%~32.1%;企业整体能效提升1%~3%;故障预测提前数周,实现从事后响应到事前防御;高风险区域实现无人化作业……

李永刚总工程师表示:“我们实现了从自动控制到自主运行的跨越。工程师从现场操作解放出来,转向更具价值的创新工作。”

应该说,这已经不仅仅是技术进步,更是管理模式的重大更新。工业AI的真正意义,不在于取代人,而在于重塑“人-机-系统”的关系。如果说自动化时代是人指挥机器,那么在自主化时代就是人与机器的协同共智。

随着TPT与UCS的深度融合,制造业也正在出现一些新的转变:从“经验驱动”到“数据认知”的认知方式转变;从“局部最优”到“全局协同”的决策模式转变;从“被动防护”到“主动免疫”的运营逻辑转变。

通过实时监测和预测,FAP系统实现对生产过程的自我感知、自我诊断、自我优化,成为一个具备“免疫力”的数字生命体。

在这样的模式与机制下,工程师角色也在发生转变:他们不再是流程执行者,而是AI训练师与优化策略师。或许,这将是未来企业竞争力的新来源——从“人力密集”走向“算法密集”。

开启工业智能的下一程

长期以来,工业AI被视为昂贵的定制化技术。TPT 2的出现,让这种印象被彻底打破。

目前,TPT 2推出线上SaaS化服务,面向所有自动化行业从业人员免费开放,工程师可直接注册体验装置模拟预测、智能体生成、工艺优化等功能,还可获取更多技术支持服务。

让我们再回到湖北兴瑞的控制中心,FAP系统正在安静地运行,感知、判断、执行;人类工程师正在屏幕前工作,观察、思考、优化。

工业的故事,从来是人类与工具共同进化的故事。当机器开始拥有思考力,当AI成为企业的“数字员工”,制造业的本质也正在改变。TPT与UCS所构建的FAP系统,正是这场变革的前行者——在时间的序列中,为工业智能开启通往未来的下一程。

来源:IT胖头陀

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