隨著科技飛速發展,人工智能逐步揭開了技術變革的新篇章,為各行各業的創新發展帶來了更多可能。盡管看不見、摸不著,但AI技術正不斷滲透進各種應用場景中,成為企業提升經營效率、降低運行成本、增強決策能力的“得力助手”。
在工業制造領域,傳統的自動化應用已無法滿足當下各行業對精益高效、綠色低碳的生產需求,企業開始將AI技術應用到預測性維護、質量控制、生產調度、供應鏈管理、工廠自動化、能耗管理等諸多場景,以實現降本增效,提升市場競爭力。其中,處于不斷創新和技術進步前沿的半導體產業便是AI技術應用的“先行領域”。
在某半導體企業的智能廠務管理平臺建設中,施耐德電氣為其設計了一套冰機冷量預測解決方案。該方案基于AI算法,根據冰機運行的歷史數據,對需求端的制冷量進行精準預測。通過對用能需求更加精準的把控,實現能耗的精細化管理,幫助用戶達成節能降耗的最終目標。
AI算法助力,實現高效能耗優化控制
冰機系統由冷水機組成,用于芯片工廠的機臺降溫,并維持潔凈車間和辦公區的溫濕度,以符合生產工藝標準和舒適度要求。該半導體企業的冰機系統,包括低溫水和中溫水兩個子系統,其中低溫水系統有4臺冷水機組,中溫水系統有6臺冷水機組。施耐德電氣為其開發的冰機冷量預測解決方案,分別對低溫水系統和中溫水系統兩個冷量點位進行AI建模,確定制冷量需求和冰機負荷與變量之間的關系,根據冰機運行的歷史數據,對制冷量需求進行未來4小時的預測,進而實現對冰機機群的優化控制。
冷量預測模型主要通過采集兩個點位的冷量數據,同時結合室外溫度和濕球溫度作為數據集,采用Neurel Prophet深度學習算法進行自回歸預測。其中,冷量預測的模型訓練,采用cuckoo調度機制,分為冷啟動模型訓練、過度模型訓練、預期模型訓練三個階段,先使用離線訓練的模型進行冷啟動,上線之后再逐步積累實際數據用于模型訓練,從而完成模型的訓練。
與此同時,冷量預測的模型推理采用自動調度機制,對數據進行解析處理后,加載模型預測未來4小時目標值;對預測結果進行規則檢查等后續處理,最終冷量預測輸出值可用來進行冷水機組控制策略分析。
實測數據顯示,該方案節能效果達3-5%,如果配套硬件改造,綜合節能效果可達5-10%,具有較高經濟價值和創新性,可以在更多半導體企業推廣普及。通過實施這樣的冰機冷量預測算法,該半導體企業在提高冰機系統運行效率的同時,也降低了設備能耗。而項目的成功實施,則得益于施耐德電氣在AI技術研發上的長期積累,能夠將AI應用到能源管理和工業自動化等場景中,幫助企業加速實現節能減碳和智能化運營。
如今,AI已經成為當之無愧的新質生產力,為加速千行百業的智能化變革帶來強大動能,也為工業數字化發展帶來新的契機。與此同時,施耐德電氣正積極加大對AI技術的研發投入,通過結合自身在工業自動化和能源管理領域的技術積淀與豐富經驗,持續賦能工業、樓宇、基礎設施等不同行業用戶加速實現節能減碳和智能化運營,促進業務創新。
在7月4至7日舉行的世界人工智能大會(WAIC)上,施耐德電氣將于H1號館W1020展位以“雙擎并進,數智新生”為主題,現場展示人工智能(AI)技術與電氣化、自動化和數字化技術的融合及場景應用,以促進產業高效與可持續發展。更多細節,敬請鎖定施耐德電氣官網及微信視頻號,預約展期內的展臺直播。