کاربردی شدن هوش مصنوعی در صنایع فولادی ایران

سند تحول دیجیتال صنایع فولاد شادگان برای اولین‌بار در کشور، با حضور دکتر نجفی زاده رییس انجمن آهن و فولاد ایران، مهندس نوایی مدیرعامل شرکت گسترش فناوری خوارزمی، دکتر قبادی مدیرعامل شرکت ملی فولاد، مهندس امین ابراهیمی مدیرعامل شرکت فولاد خوزستان، دکتر میر جعفری مدیرعامل شرکت آفرینش سامانه مهر و مهندس کهزاد مدیرعامل شرکت صنعت فولاد شادگان در سمپوزیوم فولاد۲۶، که با حضور شرکت‌های فولادی، تامین‌کنندگان مواد اولیه و سایر صنایع مرتبط با فولاد کشور و با مشارکت حدود ۱۲۰ شرکت داخلی و خارجی برگزار شد، به امضا رسید.

در ادامه، شرکت گسترش فناوری خوارزمی، با توضیح به‌کارگیری نانوکاتالیست‌های پیشرفته تولیدی این شرکت در زمینه صنایع فلزی و پتروشیمی، به معرفی راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی در صنعت فولاد و نقش موثر خود در تحول دیجیتال شرکت فولاد شادگان در کنار تولیدات فناورانه خود پرداخت و از نرم افزار AIronPAX رونمایی کرد.

این نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی بوده و به منظور شبیه‌سازی واحد احیاء مستقیم در صنایع فولاد، توسط واحد هوش مصنوعی شرکت خوارزمی طراحی شده و اکنون وارد فاز اجرایی در فولاد شادگان شده است تا به همراهی نانوکاتالیست‌های کاربردی در این مجموعه، به افزایش کیفیت تولیدات فولادی کمک مضاعفی نماید.

نرم افزار AIronPAX از سه بخش اصلی تشکیل شده‌است، بخش پیش‌بینی، که کیفیت آهن اسفنجی را براساس پارامترهای ورودی پیش‌بینی می‌کند. بخش پیشنهاد پارامتر، که پارامترهای قابل تنظیم را برای دستیابی به بالاترین کیفیت و نرخ تولید در شرایط مختلف، پیشنهاد می‌دهد و در نهایت بخش ترمودینامیکی که بخشی از مهم‌ترین پارامترهای فرآیندی را برای تنظیم و حفظ تعادل سیستم، محاسبه و اعلام می‌کند.

دکتر هاجر قنبری عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت و مشاور واحد هوش مصنوعی گسترش فناوری خوارزمی (تولیدکننده نانوکاتالیستهای پیشرفته)، ضمن تأکید بر اهمیت داده‌های صنایع فولادی، در این باره گفت: «جذابیت استفاده از هوش مصنوعی در صنایع، همواره توسعه‌دهندگان را به سوی ایده‌هایی سوق می‌دهد که با معجزه داده و از طریق الگوریتم‌های قدرتمند تحلیل آن، برای آن صنعت ایجاد ثروت و ارزش افزوده و در پیشبرد اهداف کشور اثربخش عمل کند؛ بنابراین تصمیم بر آن شد که ما نرم‌افزار بومی هوش مصنوعی را برای خط تولید آهن اسفنجی فولاد شادگان طراحی کنیم و این پروژه برای نخستین بار توسط این شرکت تولید، بارگذاری و مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.»

وی پیشگیری زودهنگام از افت کیفی آهن اسفنجی، امکان انجام اقدامات کنترلی بیشتر روی کیفیت محصول، مدیریت خط تولید در صورت اختلال در پارامترهای ورودی فرایند مانند قطع برق و بهینه‌سازی کالیبراسیون سیستم‌ها افزون بر تشخیص زود هنگام باگ‌های سیستم را از مهمترین دستاوردهای این طرح برشمرد و تاکید کرد که همه این موارد موجبات افزایش ایمنی سرمایه‌های انسانی، حفظ سلامت فیزیکی خط تولید و خلق ثروت را فراهم می‌آورند.

قنبری اطلاعات فرایندی فولاد شادگان را منبع اصلی ایجاد پایگاه داده این نرم‌افزار دانست و با اشاره به اینکه برخی از کارکنان فولاد شادگان به عنوان نقطه ارتباطی و ارایه‌دهنده داده‌ها انتخاب شدند، یادآور شد: کارشناسان ما با این افراد با تعاملی مثبت و همسو، داده‌های واقعی را گرداوری کردند و این نقطه رسیدن ما به یک زبان مشترک با فولاد شادگان بود.

وی افزود: پس از دسترسی به داده‌ها، شاخص‌های خوبی در خصوص نحوه عملکرد فولاد شادگان مبتنی بر تحلیل داده‌ها به دست آمد؛ به دلیل حجم بالا و تنوع داده‌ها، شناسایی داده‌های مناسب در دستور کار قرار گرفت و پس از این غربالگری، به داده‌های ایده‌آلی برای تحلیل رسیدیم و همزمان، نرم افزارهای قبلی موجود را بومی‌سازی کردیم و در کنار نرم‌افزار هوش مصنوعی قرار دادیم که خوشبختانه یکپارچه‌سازی موفقیت‌آمیزی انجام شد و به گواه کارشناسان خبره صنایع فولاد شادگان، اطلاعات گرانبهایی در پی تحلیل‌های مستمر، به شرکت ارائه شد.

قنبری خاطرنشان کرد: پس از این دستاورد صنعتی و فناورانه، نرم‌افزار ایرانی مبتنی بر هوش مصنوعی، برای کنترل فرایند تولید توسعه داده شده و با پایش مستمر و ارائه پیشنهادات اصلاحی، در کلیه بخش‌ها گسترش پیدا کرد تا سیستم به صورت جامع، به سوی کارآمدی و توسعه علم روز در صنعت فولاد سوق داده شود.

دکتر قنبری پیش‌بینی ویژگی‌های محصول، پیشنهاد پارامترهای تولید و موازنه‌های جرم ‌و انرژی در فرایندهای تولید را سه ویژگی عمده نرم‌افزار دانست و اظهار کرد: ایده‌های جدیدی برای توسعه کاربرد هوش مصنوعی در سایر بخش‌ها وجود دارد که با توجه به تاکید مدیر فولاد شادگان بر به پرواز درآوردن فکر و استفاده از خلاقیت در روزآمدسازی سایر فرایندها، امکان توسعه نرم‌افزارهای هوش مصنوعی بیشتری در این مجموعه صنعتی پویا به زودی فراهم خواهد آمد.

مدیر توسعه نرم افزار AIron PAX در پایان ضمن تقدیر از اعضاء این تیم خانم‌ها مهندس حانیه عباسی و مهندس میناغلامی، استفاده از توانمندی‌های توسعه‌دهندگان داخلی متخصص و خوش فکر را دلیل اصلی تسهیل دسترسی و پایداری فرایند ارایه خدمات دانست و از اعتماد مدیران ارشد این شرکت تقدیر کرد.

شایان ذکر است، صنایع فولاد شادگان، یکی از هشت طرح مهم منطقه‌ای فولاد کشور است که در دو فاز ساخته شده است. این مجموعه صنعتی، با تولید سالانه بیش از ۸۰۰ هزار تن شمش فولادی در سال، با بهره‌گیری از فناوری روز دنیا و تکنولوژی کاملاْ ایرانی PERED® (Persian Reduction) تحت لیسانس MME شرکت مهندسی معادن و فلزات، از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. افزایش چند برابری تولید و راه‌اندازی فاز دوم کارخانه فولادسازی که بر تولید بیلت متمرکز است، چشم‌انداز دیگر تولیدی فولاد شادگان در سال‌های اخیر است.

با توجه به اهمیت نانوکاتالیست‌های پیشرفته و نانوجاذب‌های سولفورزدایی در بهبود ظرفیت تولید فولاد، مجتمع فولاد شادگان با بهره‌گیری از نانوکاتالیست‌ها و نانوجاذب‌های تولیدی شرکت گسترش فناوری خوارزمی و دستیابی به عملکرد بهتر در مقایسه با دیگر محصولات، نانوساختارهای مورد نیاز خود را در از این شرکت تولیدکننده دانش‌بنیان تامین می‌کند. کارشناسان آن واحد فولادی، همواره بر کیفیت بالای نانوجاذب‌های سولفورزدایی تولیدی خوارزمی تاکید داشته‌اند. اعتماد حاصل شده از این تبادلات فنی و عملکرد بسیار مناسب و غیر قابل قیاس نانوجاذب‌های سولفورزدای تولید داخل شرکت خوارزمی با نمونه‌های خارجی موجب آغاز فصلی نوین در همکاری‌های این دو شرکت شده است.

به طور مثال، قرارداد تولید و تحویل‌دهی نانوکاتالیست‌های ریفورمینگ احیاء مستقیم شرکت گسترش فناوری خوارزمی به شرکت فولاد شادگان به امضاء طرفین رسیده و بر این اساس، نانوجاذب‌های اکسید روی فولاد شادگان، توسط این شرکت دانش‌بنیان، تولید و تحویل‌دهی شده است . همچنین در راستای گسترش همکاری‌ها، قرارداد تولید و تحویل‌دهی ۱۶۰ تن جاذب به صورت خرید و تهاتر با مجتمع فولاد شادگان منعقد و تحویل‌دهی شد.

کیفیت قابل ملاحظه نانوکاتالیست‌های پیشرفته و نانوجاذب‌های تولیدی خوارزمی در مقایسه با محصولات وارداتی که پیش از تحریم‌ها در برخی مجتمع‌های فولادی به کار گرفته می‌شدند، علاوه بر خودکفاسازی کشور در زمینه تولید این محصولات استراتژیک، مهر تائیدی بر توانمندی نیروهای نخبه کشور و راهگشای مسیری نو برای صادرات این محصول به بازارهای منطقه است و تلفیق تولیدات نانوفناورانه با فناوری‌های هوش مصنوعی در این زمینه کمک شایانی به توسعه این بازار خواهد کرد.