【第一對焦:橫河電機】橫河電機是工業(yè)自動化和測試測量解決方案的供應商。橫河電機將卓越的技術與工程服務、項目管理和維護相結合，操作效率、安全性、質量和可靠性等均經(jīng)受住了現(xiàn)場驗證。

橫河電機戴煜博士：數(shù)字化、智能化將是工業(yè)自動化4.0的發(fā)展重點

后疫情時代，越來越多的企業(yè)開始積極利用新興技術提高工業(yè)自動化水平。

隨著電子信息技術的廣泛應用讓生產(chǎn)的自動化水平大幅提高，工業(yè)自動化已經(jīng)步入了3.0時代，并向4.0時代高速邁進。

作為工業(yè)自動化業(yè)內(nèi)的領軍角色，橫河電機株式會社多年來一直致力于為用戶提供尖端的專業(yè)技術，支援顧客進行提高經(jīng)營效率的改革，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了貢獻。

近日橫河電機公司公布了一項最新調查結果，指出工業(yè)自主化的發(fā)展開始加速，而且環(huán)境可持續(xù)性這一領域的顯著重要性也不斷凸顯。

調查結果顯示，在云技術的幫助下，工業(yè)自主化部署的技術準備情況良好，工業(yè)自主化項目實施正在加快步伐，99%的制造商現(xiàn)在正積極考慮某種工業(yè)自主化的計劃。

其中51% 的受訪者表示他們正擴大工業(yè)自主化在其多個設施和業(yè)務職能部門的部署。

還有70%受訪者表示云端技術已非常成熟，可以為工業(yè)自主化大規(guī)模部署與部分應用案例提供支持。

近日，橫河電機株式會社董事和高級副總裁，數(shù)字解決方案總部總經(jīng)理戴煜博士接受了媒體專訪，回顧了工業(yè)自動化發(fā)展多年來，橫河電機的卓越成就，并預測了工業(yè)自動化未來的發(fā)展方向和前景。

記者：在工業(yè)自動化發(fā)展這些年來，橫河電機都做了哪些的舉措和新技術革命呢，可以給我們介紹一下嗎？

戴煜博士：這個很值得我驕傲！因為橫河電機是一個一百多年的企業(yè)，它一直引領自動化行業(yè)的發(fā)展，它確實有非常多的新的舉措和新的技術！

例如業(yè)內(nèi)非常有名的渦街流量計，實際上就是由橫河在1969年發(fā)明的。我們的這個自動化工業(yè)里面最常用的，也是最出名的，就是我們的集散控制系統(tǒng)(DCS)，也是1975年，橫河推出了全球第一臺商用的DCS系統(tǒng)。1991年，橫河推出了第一臺全數(shù)字化單晶硅諧振式傳感器的差壓變送器，這也是這個行業(yè)里面迄今為止一直都在使用的。2005年，發(fā)布了一體化的控制和安全系統(tǒng)，這也是非常有特色的。2013年，橫河成立了橫河電機解決方案服務有限公司，就開始了橫河電機的數(shù)字化戰(zhàn)略轉型，這已經(jīng)是非常早的了。2016年，橫河電機收購了油氣行業(yè)全球著名的技術與咨詢公司-英英國KBC先進技術公司。2019年，橫河和荷蘭ExRobotics公司合作，將工業(yè)機器人應用于流程工業(yè)，最大限度地減少人員的現(xiàn)場活動，特別是危害環(huán)境的人員的活動。2020年，橫河電機新技術中心在美國成立，開發(fā)基于新標準的開放的安全的和可互換操作的新的過程控制構架，并實施ExxonMobil要求的開放式過程控制系統(tǒng)的集成實踐。同年，橫河電機又提出了從工業(yè)自動化到工業(yè)自主化的，也就是IA2IA的自動化行業(yè)發(fā)展概念，以及基于系統(tǒng)之系統(tǒng)的解決方案概念，并從兩個維度制定了實現(xiàn)價值創(chuàng)造的系統(tǒng)之系統(tǒng)的線路圖，一個是工業(yè)自動化到工業(yè)自主化的用于提高控制的自主水平；第二是智能制造它用于擴大優(yōu)化和控制的整體范圍。這兩個一起共同的促進系統(tǒng)的集成、數(shù)字化和自主化，從而幫助客戶解決復雜系統(tǒng)中的問題，創(chuàng)造更多的客戶價值。

近些年隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，特別是工業(yè)4.0，那么橫河電機推出了橫河云數(shù)字化平臺、邊緣計算及人工智能應用平臺，以及許多基于多種技術的多種解決方案，解決客戶問題，創(chuàng)造客戶價值。橫河電機還為客戶提供數(shù)字化和智能制造轉型方案的實施路線圖，幫助客戶實現(xiàn)數(shù)字化和智能制造的轉型。

今年3月份，橫河電機和JSR，日本JSR公司宣布，成功完成了一項自主控制現(xiàn)場測試。該測試是使用人工智能連續(xù)35天對一家化工廠的精餾單元進行自主控制，此舉開創(chuàng)了自主控制實施應用的先河。該測試也證明了強化學習人工智能可以安全地應用到實際工程，并證明了該技術可以實現(xiàn)傳統(tǒng)控制方法所無法實現(xiàn)的控制操作。2021年，橫河電機宣布“AG2023”中期經(jīng)營計劃，公司根據(jù)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標所要解決的問題，設立優(yōu)先業(yè)務目標，這其中包括了橫河集團將加快減少其溫室氣體排放，并力爭在2040年實現(xiàn)碳中和。

記者：剛才您提到碳中和。想請教一下，橫河在碳中和方面是怎么樣使用數(shù)字化去實現(xiàn)呢？

戴煜博士：數(shù)字化對碳中和實際上是非常重要的，數(shù)字化它能夠幫助一個企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務轉型，它可以進一步的優(yōu)化運營，提升效率，降低能耗物耗，而且能追蹤碳的足跡，盡可能利用綠色能源，還有可再生能源，可以控制和降低碳排放。另外，數(shù)字化還可以幫助傳統(tǒng)的石化企業(yè)，特別是化石能源企業(yè)，實現(xiàn)業(yè)務轉型，通過不斷地拓展、開拓綠色能源和可再生能源業(yè)務，減少對化石能源的依賴，慢慢能夠實現(xiàn)碳中和的目標。第三個，就是數(shù)字化它可以加速整個企業(yè)價值鏈中新產(chǎn)品和它的加工過程的設計和優(yōu)化，達到低碳產(chǎn)品和低碳加工過程的目的。

數(shù)字化還可以加快碳捕捉和碳利用的技術的開發(fā)和推廣。還有呢，就是數(shù)字化和數(shù)字技術它可以建立一個企業(yè)或者甚至社區(qū)的整個的供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和能源供需的綜合大系統(tǒng)的模型，并且對這個大系統(tǒng)的碳足跡進行實時的監(jiān)控和優(yōu)化，對碳捕捉和利用進行不斷地改進，逐步實現(xiàn)整個企業(yè)和社區(qū)的碳中和的目標。按照橫河我們是有系統(tǒng)之系統(tǒng)的概念，所以各種系統(tǒng)把它聯(lián)系在一起，形成一個更大的系統(tǒng)，通過這樣，我們就可以逐步實現(xiàn)對整個城市或者是地區(qū)的碳中和的目標。這是數(shù)字化對實現(xiàn)碳中和目標有哪些作用。

記者：請問在碳中和方向上，橫河在技術方面有哪些布局？

戴煜博士：我們實現(xiàn)碳中和，有很多很多的做法，因為橫河電機在中期和長期業(yè)務計劃里面，我們把聯(lián)合國的可持續(xù)發(fā)展目標的問題列為是我們的業(yè)務開展的一個重要的方面，所以公司也制定了我們的可持續(xù)發(fā)展目標。

橫河電機到2050年有三個可持續(xù)發(fā)展的目標，而且都跟碳是有關系的。第一個是實現(xiàn)碳凈排放凈零排放和阻止氣候變化。第二個是向循環(huán)經(jīng)濟過渡。第三個要確保全民的福祉。橫河電機也在全力以赴地加快其溫室氣體的排放的減少，并且希望在2040年實現(xiàn)碳中和。

同時，橫河電機在六個方面作為優(yōu)先的業(yè)務范圍，并提供我們自動化相關的技術、產(chǎn)品和解決方案，這都是與減碳、碳排放是有關系的。第一個就是我們減少溫室氣體排放，并實現(xiàn)向環(huán)境可承受、可靠和可持續(xù)的能源形形式的過渡，這就是我們的能源轉型的解決方案。第二個是通過數(shù)字化優(yōu)化生產(chǎn)、實現(xiàn)自主化，并促進資源和能源的有效利用，這就是我們叫做優(yōu)化資源、利用資源的解決方案。第三是支持工廠資產(chǎn)的長期優(yōu)化運營，減少對環(huán)境的影響，這是我們高效清潔工廠解決方案。第四，我們促進與生活相關的創(chuàng)新，并提高工廠和社區(qū)的安全性，這是我們的舒適安全工廠和社區(qū)的解決方案。第五個，我們打造資源環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，促進生物經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，這是我們循環(huán)利用和生態(tài)保護解決方案。第六，建立機會均等的工作場所，使員工有尊嚴地發(fā)揮其潛力，這是我們發(fā)揮人力資源作用的解決方案。特別是在能源方案，橫河電機關注綠色能源和可再生能源的全產(chǎn)業(yè)鏈，例如像國家電網(wǎng)有超高壓輸變電的相調控技術，電池儲能全生命周期的優(yōu)化管理；而且橫河電機還在風力發(fā)電、垃圾發(fā)電等行業(yè)有成功的項目經(jīng)驗。特別公司關注氫能，尤其是氯氫，以及碳回收和碳利用的技術的發(fā)展，并成立了相關的技術團隊，利用橫河自動化和儀表方面的優(yōu)勢，推動氫能和碳回收這方面的開發(fā)和發(fā)展。在社區(qū)碳中和方面，橫河電機接受日本政府的委托，正在開展項目可行性研究，是通過跨行業(yè)的合作，利用各種新技術、先進技術和優(yōu)化方案，達到實現(xiàn)碳中和產(chǎn)業(yè)園區(qū)的目的。

記者：可以介紹一下，中國有哪些企業(yè)采用了你們的服務，并且對生產(chǎn)有哪些明顯的作用和效果呢？

戴煜博士：其實橫河電機早在1957年就開始在中國開展業(yè)務了。隨著中國的改革開放，國內(nèi)開始引進大量橫河電機的儀器儀表和自動化系統(tǒng)。橫河電機它的技術是非常先進的，產(chǎn)品質量也很好，服務也很優(yōu)質，這在自動化行業(yè)和市場上迄今為止一直享有著良好的聲譽。

而且為了幫助中國培養(yǎng)儀器儀表的人才，增進中日兩國行業(yè)的交流，橫河電機獨家捐贈，1991年成立了紀念蘇天-橫河儀器儀表人才發(fā)展基金會，主要是選派國內(nèi)儀器儀表行業(yè)的高級管理人員出國培訓，也邀請國外的專家來華講學。這個基金會歷時一共27年，為中國儀器儀表和自動化行業(yè)的高級人才培養(yǎng)作出了重要貢獻，而這個基金會在2018年完成了它的使命，已經(jīng)注銷。

到目前為止，橫河電機已經(jīng)在中國各行各業(yè)交付了4000多個控制系統(tǒng)和300多個安全系統(tǒng)，為中國大約一半的石油和天然氣行業(yè)大型項目提供了儀表和自動化控制系統(tǒng)。目前有7000多以上的中國客戶使用過橫河產(chǎn)品，幾乎遍布中國的能源、化工、材料、制藥等各個行業(yè)。大的國企里面，包括中石油、中石化、中海油、中國化工、國家電網(wǎng)、中國能源、寶武鋼鐵等都是橫河的客戶。

另外，大型民營企業(yè)，恒力石化、萬華化學、盛虹集團這些等等；還有大型跨國公司，那就更不用說了，巴斯夫、埃克森美孚等等；還有大型的合資的外資企業(yè)，中海殼牌、臺塑等等。這些企業(yè)采用了橫河的產(chǎn)品和服務，他們享受著橫河電機提供的國際一流的技術、產(chǎn)品和服務，大大提高了他們工廠運行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性，并通過采用橫河電機提供的全方位的優(yōu)化解決方案，實現(xiàn)降低成本，提高效率，節(jié)能環(huán)保，長周期運行，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。比如在能源行業(yè)，中石化的燕山石化跟橫河合作，開展提高增效項目，一共實施了32個項目，完成了世界級現(xiàn)行化模型的升級，實現(xiàn)了顯著的增效和節(jié)能效果。在化工行業(yè)，像巨化集團它的甲烷氯化物，它一個裝置實施橫河的先進技術控制方案，能夠實現(xiàn)每年蒸汽消耗減少6370噸，二氧化碳減少排放2293噸，這只是一個代理裝置。

記者：跟國內(nèi)的一些先進機械自動化相比來說，橫河的優(yōu)勢是在哪些地方的呢？

戴煜博士：橫河電機一直是全球自動化行業(yè)的一個知名品牌，它擁有先進的技術，優(yōu)質的產(chǎn)品和服務，它的優(yōu)勢來源于它一百多年以來一直奉行的技術領先和質量第一的公司創(chuàng)立原則，堅持以客戶為中心，充分了解客戶需求，和客戶共同來創(chuàng)新，創(chuàng)造更多的客戶價值。

在一百多年以來，橫河電機一直不斷地技術創(chuàng)新和業(yè)務整合，將各個行業(yè)領先的技術和資源融為一體，為流程工業(yè)提供自下而上的全線產(chǎn)品和總體解決方案。橫河電機它按照客戶的實際要求，通過數(shù)字化和智能制造，幫助客戶解決日益復雜的生產(chǎn)、運營、資產(chǎn)、能源和供應鏈管理及優(yōu)化等問題，指導客戶實現(xiàn)從工業(yè)自動化向工業(yè)自主化的變革。

記者：能介紹一下國外機械自動化的一個發(fā)展的一個大致的情況嗎？

戴煜博士：目前，數(shù)字化和工業(yè)4.0都是工業(yè)自動化非常熱門的方向，這個是驅動了工業(yè)自動化行業(yè)的變革，所以我們看國外的自動化方面也都在這一方面往前發(fā)展。這個里面包括了應用了大量的新技術，像5G、互聯(lián)網(wǎng)、云技術、邊緣計算等等。而且自動化技術和信息技術在加快地融合，而且再加上人工智能等等，推動了工業(yè)自動化向工業(yè)自主化、智能化轉型。

像橫河電機我們就有最新的技術，我們應用人工智能能夠實現(xiàn)35天對某一個化工廠，日本的某個化工廠精餾系統(tǒng)進行自主控制，這也是第一次。

第二個就是技術方面出現(xiàn)了像比如說新一代的總線技術，也出現(xiàn)了新的開放式自動控制系統(tǒng)的構架，也出現(xiàn)新的智能儀表、工業(yè)云和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無線通信技術、邊緣計算、數(shù)據(jù)平臺以及各類專用的工業(yè)軟件，各類局部和整體優(yōu)化和控制的解決方案都出來，而且新的工業(yè)自動化的技術標準也在形成中，這是在國外。

第三個，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了萬物互聯(lián)，數(shù)字孿生技術實現(xiàn)了對整個產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)化、可視化和最優(yōu)化。云技術、邊緣技術、大數(shù)據(jù)、人工智能實現(xiàn)了我們傳統(tǒng)的自動化，對客戶全產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的實時的監(jiān)控、優(yōu)化和控制，這就包括了生產(chǎn)運行、設備管理、物流管理、供應鏈管理、節(jié)能減排等等，各這種大系統(tǒng)全部都連接起來，進行實時控制、優(yōu)化和管理。

第四個，現(xiàn)在我們看到工業(yè)自動化已經(jīng)不光是工業(yè)自動化了，那么這個是工業(yè)自動化和整個的IT，包括信息化，全部都連在一起，這樣的話現(xiàn)在的工業(yè)自動化更注重網(wǎng)絡安全，因此現(xiàn)在國外就是要求按照客戶的要求，從客戶工廠自動化控制系統(tǒng)到客戶公司信息管理系統(tǒng)一體化的網(wǎng)絡安全解決方案和運行維護都已經(jīng)推出，像橫河電機就為殼牌就做過這樣的解決方案和運行維護。

第五個，也就是現(xiàn)在的自動化行業(yè)，從以前自動化的產(chǎn)品化向客戶需求的定制化轉變，為客戶提供從現(xiàn)場運行到企業(yè)運營、從工廠管理到社區(qū)可持續(xù)協(xié)調發(fā)展的全方位的和全過程的總體的解決方案和服務，這就是在國外現(xiàn)在自動化的發(fā)展的大概情況。

記者：作為工業(yè)自動化的權威人士，您認為工業(yè)自動化未來的發(fā)展方向和前景是什么呢？

戴煜博士：工業(yè)自動化是大家經(jīng)常一起討論的問題，現(xiàn)在我們也可以看到，大量的新技術都運用到工業(yè)自動化里面來了，比如說5G，還有互聯(lián)網(wǎng)、云技術、邊緣技術、人工智能，新一代的總線等等，包括工業(yè)自動化領域自身的技術也在發(fā)展，整個這些都加快了自動化技術和信息技術的融合，這就進一步推動了工業(yè)自動化向工業(yè)自主化、智能化的轉型。

第二個就是工業(yè)自動化從企業(yè)的局部拓展到了企業(yè)的整體，乃至相關的行業(yè)，它連接供應鏈/運行/物流/客戶等等各個方面，并且它與生產(chǎn)過程實時相連，整合、優(yōu)化和控制，使企業(yè)成為一個完整的、實時的、不斷優(yōu)化的、自主控制的、高效運行的大系統(tǒng)。

第三，就是工業(yè)自動化將通過利用測量控制、網(wǎng)絡安全、人工智能、數(shù)字孿生等專業(yè)技術與客戶的業(yè)務環(huán)境整合協(xié)同，這樣與客戶共同創(chuàng)新，創(chuàng)造新的商業(yè)模式和客戶價值。

第四，在工業(yè)4.0和互聯(lián)網(wǎng)概念下，將產(chǎn)生基于開放和互聯(lián)的工業(yè)自動化新的技術標準。開放性使得今后工業(yè)自動化系統(tǒng)具有整體的和自適應的自動化系統(tǒng)構架，互聯(lián)性使得今后的自動化系統(tǒng)具有實時感知、實時反應和開放的通訊功能。

第五，未來工業(yè)自動化行業(yè)將對從業(yè)人員提出更多的知識和技能方面的要求，知識方面就包括了過程分析、數(shù)據(jù)科學、生產(chǎn)工藝、設備管理、計劃調度、安全環(huán)保、企業(yè)運營等，技術方面就包括如何去有效地運用這些知識來提高企業(yè)效率，增加效益，并及時應對市場的變化，滿足客戶的要求。

第六，是未來工業(yè)自動化行業(yè)將更加注重應對和解決社會和可持續(xù)發(fā)展中存在的緊迫問題，包括全球流行病、網(wǎng)絡犯罪、全球氣體氣候變暖、資源短缺、貧窮落后、環(huán)境污染等，工業(yè)自動化行業(yè)將和合作伙伴和客戶一起來共同應對這些問題和挑戰(zhàn)。這是我提出的一點我們認為工業(yè)自動化未來發(fā)展的方向和前景，不一定全面，謝謝。

記者：目前疫情仍是社會上最讓人關心的問題，而醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展前景也是非常值得期待。但與此同時，醫(yī)療行業(yè)高昂的研發(fā)和制造費用也是讓大家很關注的問題。在這方面，橫河電機會如何發(fā)揮自己的作用？

戴煜博士：實際上橫河電機一共有三個業(yè)務部門，其中生命科學部門，就是非常重要的一個部門。包括食品、飲料，特別是制藥、醫(yī)療方面，我們提供全方位的自動化儀器儀表方面的產(chǎn)品和服務。這一方面的話，我們也有很多的產(chǎn)品和解決方案，比如說要開發(fā)一個新藥，從試驗，一直到真正的投入到生產(chǎn)，整個這些過程都是可以通過自動化系統(tǒng)，從計劃、開發(fā)，然后到試驗，一直到生產(chǎn)，我們都有我們的自動化的解決方案。

關于這方面，我們有很多的產(chǎn)品，可以為客戶創(chuàng)造價值。這也是我們?yōu)槿祟惖母ｌ砗透玫纳钭鲐暙I的一個重要的目標和一個業(yè)務的方向。

橫河電機和JSR公司使用人工智能連續(xù)35天對化工廠進行自主控制，開創(chuàng)世界先河

2022年3月22日

橫河電機集團
JSR Corporation

橫河電機公司和JSR公司宣布成功完成一項現(xiàn)場測試。該測試使用人工智能(AI)連續(xù)35天對一家化工廠進行了自主控制，此舉開創(chuàng)了世界先河*1。該測試證明了強化學習人工智能可以安全地應用于實際工廠，并證明了該技術可以控制現(xiàn)有控制方法（PID控制*2/APC*3）所無法實現(xiàn)的操作，到目前為止，此類操作仍需要根據(jù)工廠人員的經(jīng)驗判斷對控制閥進行手動操作。該舉措入選了日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省2020年高級工業(yè)安全促進項目補貼計劃。

JSR化工廠的蒸餾塔

從煉油和石化產(chǎn)品到高性能化學品、纖維、鋼鐵、制藥、食品和水，過程工業(yè)中的控制跨越廣泛的領域。所有這些都涉及化學反應需要極高的可靠性。

在這項現(xiàn)場測試中，人工智能解決方案成功地處理了確保產(chǎn)品質量和保持蒸餾塔中液體處于適當水平所需的復雜條件，同時最大限度地利用余熱作為熱源。這種方法可以穩(wěn)定質量，提高產(chǎn)量*4并節(jié)省能源。外部溫度的快速變化是擾亂控制狀態(tài)的主要外部因素，但在雨雪天氣中，生產(chǎn)的產(chǎn)品符合嚴格的標準并已經(jīng)發(fā)貨。此外，由于只生產(chǎn)合格產(chǎn)品，因此不存在因生產(chǎn)不合格產(chǎn)品而耗費燃料、勞動力、時間和其他資源的情況。通過以下流程，安全操作得以實現(xiàn)。

控制區(qū)域和效果
點擊看大圖 

通過以下過程確保安全運行：

確保工廠安全運營
點擊看大圖 

本次控制實驗中使用的人工智能，由橫河電機和奈良先端科學技術大學院大學(NAIST)于2018年共同研發(fā)，稱為階乘內(nèi)核動態(tài)策略規(guī)劃(FKDPP)算法，在電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)自動化科學與工程國際會議上被認定為全球首個可用于工廠管理的基于強化學習的人工智能技術*7。橫河電機在2019年成功進行了控制培訓系統(tǒng)*8實驗，在2020年4月成功進行了使用模擬器重建整個工廠的實驗*9，由此確認了這種自主控制人工智能*10的潛力，并將其從理論發(fā)展為適合實際應用的技術。此項技術可用于以往無法通過傳統(tǒng)控制方法（PID控制和APC）實現(xiàn)自動化的領域，其優(yōu)勢之一在于能夠處理相互沖突的目標，例如對高質量和節(jié)能的需求。

鑒于有眾多復雜的物理和化學現(xiàn)象影響實際工廠的運行，仍有許多情況需要經(jīng)驗豐富的操作員介入并進行控制。即使利用PID控制和APC實現(xiàn)自動操作，經(jīng)驗豐富的操作員有時也需要停止自動控制并更改配置和輸出值，例如由于降雨或其他天氣導致大氣溫度突變時。這是許多公司工廠的常見問題。在推進工業(yè)自主化*11過程中，，一個非常重大的挑戰(zhàn)是如何在人工干預不可避免的情況下實施自主控制，在確保高度安全的情況下盡可能地減少干預量。這項測試的結果表明，橫河電機與JSR公司的合作為解決這一長期存在的問題開辟了一條前進的道路。

橫河電機歡迎對這些舉措感興趣的全球客戶。橫河電機的目標是迅速提供實現(xiàn)工業(yè)自主化的產(chǎn)品和解決方案。

JSR公司認為，該試驗展示了人工智能在解決化工廠以往無法解決問題的可能性，并考慮將其在其他過程和工廠中的進行應用，以進一步提高生產(chǎn)效率。

未來，兩家公司將繼續(xù)合作，研究在工廠中使用人工智能的方法。

JSR生產(chǎn)技術總經(jīng)理Masataka Masutani表示：“由于5G的全面發(fā)展、其他往數(shù)字化社會邁進方面的發(fā)展、確保工廠安全的人力資源的老齡化及其替代人員的缺乏，行業(yè)環(huán)境正發(fā)生變化，石化行業(yè)面臨著利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能等新技術來提高生產(chǎn)活動安全性和效率的巨大壓力。JSR的研究方向是通過積極結合無人機、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、攝像頭等新技術實現(xiàn)生產(chǎn)智能化，在本次實驗中，我們采用了人工智能控制技術來應對工廠過程控制自動化的挑戰(zhàn)。我們驗證了人工智能能夠自主控制以前依賴于操作員經(jīng)驗而通過手動執(zhí)行的過程，我們堅信人工智能控制技術的實用性和未來潛力。很多業(yè)內(nèi)人士表示，這項技術不僅減輕了操作員的負擔，而且我們也積極應對了這項新技術的挑戰(zhàn)并取得了成功，這正是我們持續(xù)發(fā)展DX的動力。今后，我們將擴大人工智能控制的操作規(guī)模，努力提高化工廠的安全性、穩(wěn)定性和競爭力。”

NAIST副教授Takamitsu Matsubara表示：“我很高興這次現(xiàn)場測試取得了成功。數(shù)據(jù)分析和機器學習已開始應用于化工廠運營，但可用于自主控制和運營優(yōu)化的技術直到現(xiàn)在還沒有完全準備就緒。強化學習人工智能FKDPP算法由橫河電機和NAIST于2018年聯(lián)合研發(fā)，用于實現(xiàn)化工廠的自主控制。盡管必須采用大量傳感器和控制閥，但人工智能可以在有限學習試驗中生成穩(wěn)健的控制策略。這些功能有助于提高開發(fā)過程的效率，并在現(xiàn)場測試期間實現(xiàn)長達840小時的自主控制。我認為在實際蒸餾塔中實現(xiàn)自主控制，集整個生產(chǎn)過程和安全性于一個系統(tǒng)，實際應用水平達到如此高的水平，都是非常了不起的成就，對于整個行業(yè)來說意義重大。我期待著看到這項技術的未來發(fā)展。”

橫河電機副總裁兼橫河產(chǎn)品總部負責人Kenji Hasegawa補充道：“這次現(xiàn)場測試的成功得益于只有客戶才能提供的對生產(chǎn)過程和操作方面的深入了解，以及橫河電機利用測量、控制和信息來創(chuàng)造價值的能力。試驗表明，自主控制人工智能(FKDPP)可以在全球范圍內(nèi)大幅促進生產(chǎn)自動化、提高投資回報率以及環(huán)境可持續(xù)性。分布式控制系統(tǒng)能夠控制和監(jiān)測工廠生產(chǎn)設施的運行，橫河電機在該系統(tǒng)的研發(fā)方面處于世界領先地位，并推動了一系列行業(yè)的發(fā)展。我們堅定地著眼于一個形成未來工業(yè)模式的自主操作的世界，目前正在推廣‘工業(yè)自動化到工業(yè)自主化’(IA2IA)的概念。為在能源、材料、制藥等眾多產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)將人員、機器、材料和方法(4M)的差異影響考慮在內(nèi)的強大而靈活的生產(chǎn)過程，我們將與世界各地的客戶合作，推動自主控制人工智能的聯(lián)合開發(fā)。”

*1 基于橫河電機于2022年2月進行的關于直接改變化工廠操作變量的人工智能調查。
*2 比例-積分-微分控制。由Nicolas Minorsky于1922年首次提出，是一種用于過程工業(yè)的基礎設施控制技術，用于控制數(shù)量、溫度、液位、壓力和成分等因素。根據(jù)當前值與設定值的偏差，使用P、I、D計算中的每一個結果針對目標值進行控制。這種控制模式存在無法應對多種外部干擾（天氣、氣候、材料成分變化）和目標值頻繁變化等問題，因此需要手動控制。
*3 先進過程控制。該控制技術使用數(shù)學模型，可以預測過程響應并為PID控制回路實時提供設定值，以提高生產(chǎn)率、質量和可控性。先進過程控制也可以很容易地用于控制，以提高產(chǎn)量、減少勞動時間并節(jié)約能源。利用APC可以減小數(shù)據(jù)偏差，從而更接近操作性能的極限（即獲得最佳性能）。然而，這項技術不擅長應對流體的快速蒸發(fā)和其他此類化學反應、材料成分的重大變化以及機械的變化，因此受到了限制。
*4 通過精制過程從原料中獲得的實際目標產(chǎn)品量。
*5CENTUM VP集散控制系統(tǒng)對整個生產(chǎn)過程同時監(jiān)測和控制壓力、流速、溫度等因素，并集成各種互鎖功能，以實現(xiàn)安全穩(wěn)定的操作和事故預防。為了防止工廠事故，可以與安全儀表系統(tǒng)(SIS)、緊急切斷裝置(ESD)、防火系統(tǒng)(F&G)等配合使用。
*6 一種可以阻止啟動的機制，除非在操作前滿足某些條件。該機制通過防止不正確的操作、程序錯誤等來提高安全性。
*7 《用于醋酸乙烯單體工廠模型控制的階乘內(nèi)核動態(tài)策略規(guī)劃》，2018年8月。https://ieeexplore.ieee.org/document/8560593/ . IEEE (電氣與電子工程師協(xié)會)電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)是一個位于美國的學術研究和技術標準化組織，專注于電氣和信息工程領域。IEEE在全球160個國家擁有超過40萬名會員。
*8 一種用于進行水位調節(jié)訓練和實驗的三罐水位控制系統(tǒng)，總體目標是在最低階段控制水位。該控制系統(tǒng)還帶有能夠產(chǎn)生人工干擾，從而隨機改變水流狀態(tài)的裝置。由于液體的特性，控制水流速在過程工業(yè)中是一項艱難的挑戰(zhàn)。通過對水流速的適當控制，該控制系統(tǒng)可提升制造工廠的生產(chǎn)效率。
*9 《用于醋酸乙烯單體過程全廠控制的可擴展強化學習》，控制工程實踐(Control Engineering Practice,)，第97卷，2020年4月
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967066120300186 
*10 橫河電機將自主控制人工智能定義為能夠獨立推導出最佳控制方法并具有高度穩(wěn)健性，能夠在一定程度上自主處理前所未有情況的人工智能。
*11 橫河電機對工業(yè)自主化的定義如下：“工廠設備和運營將具有學習和適應能力，可以通過最少的人為交互做出響應，從而使運營商能夠執(zhí)行更高級別的優(yōu)化任務。”橫河電機于2021年對390家制造公司的534名決策者進行了一項關于實施工業(yè)自主化的全球最終用戶調查，結果顯示，42%的受訪者表示將人工智能應用于工廠過程優(yōu)化會對未來三年內(nèi)的工業(yè)自主化產(chǎn)生重大影響。
(參考: https://web-material3.yokogawa.com/24/32484/details/The_Acceleration_of_Industrial_Autonomy_English.pdf )