隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的深度融合,智能運行與控制技術(shù)正以前所未有的速度滲透到工業(yè)制造、能源管理、城市交通乃至日常生活等各個領(lǐng)域。它不僅是對傳統(tǒng)自動化技術(shù)的升級,更是構(gòu)建自主感知、精準決策、協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)的核心引擎,其廣泛的推廣與應(yīng)用,已成為推動產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型、提升社會運行效率的關(guān)鍵力量。
一、技術(shù)內(nèi)涵:從自動化到智能化的躍遷
智能運行與控制技術(shù)的核心在于“智能”。它超越了傳統(tǒng)基于固定規(guī)則和預(yù)設(shè)程序的自動化控制,通過集成先進的傳感技術(shù)、實時數(shù)據(jù)處理、機器學習算法與高性能計算,使系統(tǒng)能夠:
- 深度感知與環(huán)境理解:利用各類傳感器與物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,實時采集設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)過程、環(huán)境參數(shù)等多維度數(shù)據(jù),構(gòu)建精準的數(shù)字化鏡像。
- 自主分析與決策優(yōu)化:借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能模型(如深度學習、強化學習),對海量運行數(shù)據(jù)進行分析挖掘,識別復(fù)雜模式、預(yù)測發(fā)展趨勢,并自主生成最優(yōu)或近似最優(yōu)的控制策略。
- 自適應(yīng)與協(xié)同執(zhí)行:控制系統(tǒng)能夠根據(jù)動態(tài)變化的內(nèi)外部條件(如設(shè)備損耗、市場需求波動、能源價格變化)實時調(diào)整運行參數(shù),實現(xiàn)多設(shè)備、多工序乃至跨系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化與自適應(yīng)運行。
- 閉環(huán)學習與持續(xù)進化:通過運行反饋數(shù)據(jù)不斷訓練和更新模型,使系統(tǒng)的智能化水平在循環(huán)迭代中持續(xù)提升,實現(xiàn)從“經(jīng)驗驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)與模型雙驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。
二、推廣價值:多維賦能,效益顯著
智能運行與控制技術(shù)的推廣,能夠為社會與產(chǎn)業(yè)帶來多層次的價值:
- 提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量:在制造業(yè)中,實現(xiàn)生產(chǎn)線的柔性調(diào)度、工藝參數(shù)的實時優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量的在線精準管控,大幅減少停機時間與廢品率。
- 保障運行安全與可靠:在能源、化工等高危行業(yè),通過對設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測性維護和故障的早期診斷預(yù)警,極大降低安全事故風險,保障連續(xù)穩(wěn)定運行。
- 實現(xiàn)節(jié)能降耗與綠色發(fā)展:在樓宇、電網(wǎng)、工業(yè)園區(qū)等場景,通過智能調(diào)度與優(yōu)化控制,實現(xiàn)能源的按需分配與高效利用,顯著降低碳排放與運營成本。
- 催生新模式與新業(yè)態(tài):如“制造即服務(wù)”、個性化定制、智慧能源交易等,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價值鏈,激發(fā)新的經(jīng)濟增長點。
三、推廣路徑:多措并舉,協(xié)同推進
技術(shù)的全面推廣仍面臨標準不一、數(shù)據(jù)孤島、復(fù)合型人才短缺、初期投入成本較高等挑戰(zhàn)。為此,需要構(gòu)建系統(tǒng)化的推廣路徑:
- 聚焦典型場景,打造示范標桿:優(yōu)先在條件成熟的行業(yè)(如高端裝備制造、智慧電廠、智能交通樞紐)打造成功應(yīng)用案例,形成可復(fù)制、可推廣的解決方案模板,發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。
- 構(gòu)建開放生態(tài),促進技術(shù)融合:鼓勵設(shè)備制造商、軟件開發(fā)商、系統(tǒng)集成商與最終用戶協(xié)同創(chuàng)新,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)軟件與智能控制系統(tǒng)的深度融合,打破數(shù)據(jù)與系統(tǒng)壁壘。
- 完善標準體系,筑牢安全基石:加快制定智能運行與控制相關(guān)的數(shù)據(jù)接口、通信協(xié)議、安全防護等國家與行業(yè)標準,確保系統(tǒng)的互聯(lián)互通、可靠可控與網(wǎng)絡(luò)安全。
- 加強人才培養(yǎng),培育應(yīng)用土壤:深化產(chǎn)教融合,在高校和職業(yè)院校增設(shè)相關(guān)交叉學科,同時加強對現(xiàn)有工程師的再培訓,培養(yǎng)既懂工藝又懂數(shù)據(jù)和算法的復(fù)合型人才。
- 創(chuàng)新商業(yè)模式,降低應(yīng)用門檻:探索“技術(shù)即服務(wù)”、按效果付費等靈活商業(yè)模式,并利用政府補貼、產(chǎn)業(yè)基金等政策工具,降低企業(yè)尤其是中小企業(yè)的初始投資風險。
四、未來展望:邁向自主智能體
智能運行與控制技術(shù)將與數(shù)字孿生、邊緣計算、5G/6G通信等技術(shù)更緊密地結(jié)合,向著構(gòu)建高度自治的“智能體”方向發(fā)展。未來的系統(tǒng)將不僅僅是執(zhí)行命令的工具,而是能夠理解復(fù)雜任務(wù)、在不確定環(huán)境中自主規(guī)劃并安全可靠地達成目標的合作伙伴。其推廣的深度與廣度,將直接決定一個國家在未來全球產(chǎn)業(yè)競爭和可持續(xù)發(fā)展格局中的核心競爭力。
智能運行與控制技術(shù)的推廣是一項系統(tǒng)工程,需要技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、標準建設(shè)、人才培養(yǎng)和政策支持多管齊下。唯有如此,才能充分釋放其巨大潛能,為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和社會進步注入強勁的智能化動能。