摘 要 介紹了人工智能技術(shù)在冶金自動(dòng)化中的具體應(yīng)用，并基于我國(guó)冶金智能化的發(fā)展現(xiàn)狀，為我國(guó)冶金智能化未來(lái)的發(fā)展提供了一些建議。

關(guān)鍵詞 人工智能,冶金,自動(dòng)化

1 人工智能在冶金自動(dòng)化中的應(yīng)用

1.1 冶煉和軋制過(guò)程智能控制

目前，人工智能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶煉和軋制過(guò)程之中，對(duì)其進(jìn)行智能的控制，包括模糊邏輯、人工智能網(wǎng)絡(luò)、集成智能化模型和進(jìn)化計(jì)算等人工智能技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于冶金工業(yè)的生產(chǎn)之中， 通過(guò)這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量建模、高爐爐頂壓力控制、碳鋼冷軋機(jī)煤氣加壓站控制、轉(zhuǎn)爐煤氣溫度控制、燒結(jié)過(guò)程控制等智能控制工作，提升冶金生產(chǎn)的效率。

1.2 冶金智能機(jī)器人

目前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在制造行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的作用愈發(fā)重要。工業(yè)機(jī)器人能夠在高溫、有毒以及其他高危環(huán)境中工作，在有效的改善工人的勞動(dòng)環(huán)境的同時(shí)能夠有效提升工作的質(zhì)量，這也使其在工業(yè)生產(chǎn)中有了越來(lái)越重要的作用。

目前，世界上的先進(jìn)工業(yè)國(guó)家都在努力的進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的研究，制定了許多機(jī)器人發(fā)展方向的計(jì)劃，而我國(guó)也制定了相應(yīng)的智能制造等發(fā)展計(jì)劃。2013年9月，上海舉辦了國(guó)際金屬成型展覽會(huì)，在該次展會(huì)上可以看到工業(yè)機(jī)器人能夠在鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到應(yīng)用，這給智能機(jī)器人在冶金行業(yè)上的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，但是截至目前，冶金工業(yè)中智能機(jī)器人的應(yīng)用還不夠普遍，目前冶金行業(yè)中智能機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在鑄造、鍛造以及搬用等作業(yè)之中，此外，在礦井災(zāi)害處置以及礦井安全預(yù)測(cè)方面機(jī)器人系統(tǒng)也有著重要的應(yīng)用，相信在不久的將來(lái)，隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，冶金智能機(jī)器人還能夠發(fā)揮更重要的作用，促進(jìn)冶金行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[1]。

1.3 專家控制及網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制

專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它能夠通過(guò)人類學(xué)者和專家等具有的專業(yè)知識(shí)以及解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決在類似領(lǐng)域中遇到的問(wèn)題，其主要的功能就是能夠模擬人類專家來(lái)解決遇到的問(wèn)題。專家控制是在專家系統(tǒng)的理論之下，輔以控制理論技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的控制。在冶金工業(yè)中應(yīng)用專家控制能夠有效提升冶金自動(dòng)化的靈活程度，基于此能夠靈活的選取控制率，而且還具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)調(diào)整良好控制。此外，專家控制能夠應(yīng)用于多種不同的工作環(huán)境，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行安全和運(yùn)行效率都有重要的作用，從而提升冶金自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程的安全性和生產(chǎn)效率。網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制是建立在模擬人腦神經(jīng)元活動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的一種人工智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)是其實(shí)現(xiàn)的原理和依據(jù)，目前這種人工智能技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域和技術(shù)層面上得到了應(yīng)用，對(duì)其的研究也十分的廣泛，在未來(lái)將其應(yīng)用到冶金自動(dòng)化之中，對(duì)于提升冶金自動(dòng)化的控制效率有著重要的意義。

1.4 冶金過(guò)程控制

在冶金自動(dòng)化在中，對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的檢測(cè)和控制對(duì)于提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率具有十分重要的作用。當(dāng)前通過(guò)應(yīng)用新型的傳感器以及軟件測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)冶金過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效掌握生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，從而及時(shí)地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的控制，保證生產(chǎn)的質(zhì)量和效率[2]。

其中，在冶金環(huán)境下的環(huán)境排放的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)等都是面向于冶金生產(chǎn)全過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制目標(biāo)。例如，通過(guò)冶金過(guò)程的檢測(cè)與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于冶煉過(guò)程中鐵水、鋼水以及熔渣等目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)其實(shí)時(shí)溫度與元素等，通過(guò)檢測(cè)鋼水的純凈度能夠?qū)ιa(chǎn)的目標(biāo)進(jìn)行提前的預(yù)控。此外，在冶金生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)對(duì)鋼材產(chǎn)品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷以及廢氣和煙塵等進(jìn)行全線監(jiān)控，為了提高整個(gè)自動(dòng)化控制的閉環(huán)控制度，目前冶金生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)形成了基于機(jī)理模型、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析、支撐矢量機(jī)等技術(shù)于一體的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，為了進(jìn)一步提升這個(gè)控制系統(tǒng)的有效性，保證生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，并且實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，可以應(yīng)用自適應(yīng)智能控制系統(tǒng)，通過(guò)這一系統(tǒng)能有效提升冶金生產(chǎn)過(guò)程的控制效率。

2 冶金智能化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用解決了許多冶金自動(dòng)化過(guò)程中存在的問(wèn)題，推動(dòng)了冶金自動(dòng)化的發(fā)展，但是隨著冶金自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，新的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，需要應(yīng)用人工智能技術(shù)進(jìn)行解決，而冶金行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從計(jì)算機(jī)化于自動(dòng)化向冶金的智能自動(dòng)化方向發(fā)展。為了推動(dòng)我國(guó)冶金智能化的進(jìn)一步發(fā)展，筆者從以下幾方面提出一些建議[3]。

（1）加大對(duì)于冶金產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)的升級(jí)并改造，使其功能更加人性化、全面化，并針對(duì)客戶更友好化。改造大體思路圖如圖2所示。例如，可以在規(guī)則、模型和框架技術(shù)的基礎(chǔ)之上來(lái)改造產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)，還可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在其基礎(chǔ)之上建立基于web的綜合型產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)，使產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)技術(shù)水平不斷提升，解決冶金自動(dòng)化過(guò)程中面臨的問(wèn)題，促進(jìn)冶金行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

（2）加大研發(fā)力度，努力開發(fā)基于計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的智能建模、優(yōu)化以及控制系統(tǒng)。通過(guò)深入研究生產(chǎn)的特點(diǎn)以及工藝的要求，應(yīng)用模邏輯、進(jìn)化計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及粒子計(jì)算等先進(jìn)的技術(shù)來(lái)建立新的智能算法模型，通過(guò)綜合的應(yīng)用智能計(jì)算和知識(shí)工程技術(shù)等來(lái)進(jìn)行新型的智能控制系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，提升智能控制和監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平，使其能夠更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確的運(yùn)行，促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的提升[4]。

（3）進(jìn)一步推廣冶金機(jī)器人的使用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于自身健康以及環(huán)境保護(hù)的要求都越來(lái)越高，冶金的安全和綠色生產(chǎn)已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，而且在人力成本不斷提升、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于節(jié)能減排以及高效環(huán)保的要求越來(lái)越高的背景下，應(yīng)用智能機(jī)器人進(jìn)行冶金生產(chǎn)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。通過(guò)應(yīng)用智能機(jī)器人進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)也不失為一種促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方法。因此需要大力推廣冶金機(jī)器人的使用，推動(dòng)冶金行業(yè)的發(fā)展。

（4）在借鑒西方先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，加大研發(fā)力度，進(jìn)行全面的規(guī)劃，促進(jìn)冶金行業(yè)向智能化方向發(fā)展，促進(jìn)冶煉和軋制生產(chǎn)過(guò)程的智能化，并實(shí)現(xiàn)智能化的冶金生產(chǎn)和管理。

（5）實(shí)現(xiàn)冶金智能化軟件的國(guó)產(chǎn)化。加大冶金生產(chǎn)科學(xué)方面的研究工作，進(jìn)行具有自主產(chǎn)權(quán)的智能化冶金軟件和平臺(tái)的開發(fā)工作，并將其用于新型專家系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的工作中去，提升冶金智能化控制的水平。同時(shí)加大和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平國(guó)家之間的交流，引進(jìn)先進(jìn)的冶金設(shè)備，并且做好設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化工作，提升我國(guó)冶金設(shè)備的技術(shù)水平[5]。

參考文獻(xiàn)

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[4] 趙靜.人工智能在冶金自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017， （4）：13-13.

[5] 朱衛(wèi)平.人工智能在冶金自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版， 2017，（1）：00133-00133.