أعلنت شركة “إينيوس ماتيريالز” عن إبرام اتفاقية مشتركة تقضي باعتماد البرمجة الديناميكيّة بنمط عاملي قائم على النواة كرنيل (“إف كي دي بيه بيه”)، وهي خوارزمية التعلم التعزيزي القائم على الذكاء الاصطناعي، رسمياً للاستخدام في مصنع كيميائي تابع لـ”إينيوس ماتيريالز”.
وتأتي هذه الاتفاقية بعد اختبار ميداني ناجح أظهر فيه الذكاء الاصطناعي ذي التحكم الذاتي المستقل*1 مستوى عالٍ من الأداء أثناء التحكم في عمود التقطير في هذا المصنع لمدة عام كامل تقريباً. هذا هو المثال الأول في عالم الذكاء الاصطناعي للتعلم المعزز الذي يُعتمد رسمياً للتحكم المباشر في مصنع*2.
وخلال فترة 35 يوماً (840 ساعة) متتالية، من 17 يناير إلى 21 فبراير 2022، أكد هذا الاختبار الميداني مبدئياً*3 أن حل الذكاء الاصطناعي قادر على التحكم بعمليات التقطير التي تتخطى قدرات أساليب التحكم المعتمدة (المتحكّم التناسبي التكاملي التفاضلي والمتحكم المتقدم بالعمليات) وكانت تحتاج اتباع دليلَ عمليات صمام التحكم التي تتغير حسب توجيهات العاملين الخبراء في المنشأة. وبعد الإغلاق المقرر للمصنع بداعي الصيانة والإصلاحات، استؤنف الاختبار الميداني واستمر حتى اليوم. وثبت بشكل قاطع أن هذا الحل تعامل بنجاحٍ مع الظروف المعقدة اللازمة لضمان جودة المنتج والحفاظ على السوائل في عمود التقطير عند مستوى مناسب، مع الاستفادة القصوى الممكنة من الحرارة المهدرة كمصدر للحرارة. وساعد ذلك في استقرار الجودة، وتحقيق عائد مرتفع، وتوفير استهلاك الطاقة.
في هذا الاختبار الميداني، سلّط التحكم الذاتي المستقل الضوء على الفوائد الأربعة التالية:1. استقرار على مدار العامحافظ الذكاء الاصطناعي ذي التحكم الذاتي المستقل على تحكم ثابت في مستويات السائل واستفاد بأقصى قدر ممكن من الحرارة المهدرة، حتى في فصلي الشتاء والصيف، في ظل تغير درجات الحرارة الخارجية بنحو 40 درجة مئوية. ولم تُلاحظ أي مشاكل تُذكر، وتم ضمان عمليات مستقرة ومنتجات بجودة عالية خلال الاختبار الميداني.
2. تقليص الأثر البيئيمن خلال التخلص من إنتاج المنتجات غير المطابقة للمواصفات، ساهم الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي في خفض تكاليف الوقود والعمالة والنفقات الأخرى، واستخدام المواد الخام بكفاءة وفعالية. ومن خلال إنتاج منتجات عالية الجودة تفي بمعايير الشحن، ساهم الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي بتقليل استهلاك البخار وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40 في المائة*4 مقارنة بالتحكم اليدوي التقليدي.
3. تخفيف عبء العمل وتحسين السلامةألغى الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي حاجة المشغلين لإدخال الأساليب اليدوية. ولا يقتصر ذلك على تقليل عبء العمل والمساعدة في منع حدوث الأخطاء البشرية فحسب، بل يساهم أيضاً في خفض مستويات الإجهاد الذهني وتحسين السلامة.
4. متانة نموذج التحكم بواسطة الذكاء الاصطناعيحتى بعد إجراء التعديلات في المصنع خلال فترة الإغلاق الروتيني بداعي الصيانة والإصلاحات، يمكن أن يبقى نموذج التحكم بواسطة الذكاء الاصطناعي نفسه قيد الاستخدام.
وجدت “إينيوس ماتيريالز” خلال عملية التحقق استغرقت عاماً واحداً أن التحكم الذاتي بواسطة الذكاء الاصطناعي يشكّل نظاماً قوياً يمكنه تحقيق أداء مستقر وتحسين العمليات على مدار العام، حتى في فصلي الشتاء والصيف. وستدرس الشركة تطبيق هذا الذكاء الاصطناعي على أنواع أخرى من العمليات والمصانع، وستواصل العمل لتحسين الإنتاجية وتوفير استهلاك الطاقة من خلال توسيع نطاق الاستقلالية.
ولتعزيز استقلالية المصنع، قامت “يوكوجاوا” في 27 فبراير بتزويد خدمة الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي لوحدات التحكم الطرفية *5، وهي سابقة تعد الأولى من نوعها في العالم*6. بالتزامن مع توفير هذه الخدمة، تقدم الشركة للعملاء، الذين يرغبون في تحقيق عمليات مستقلة في المصنع، خدمة استشارية عالمية تشمل تحديد مشكلات التحكم والبحث في طرق التحكم المثلى وحساب الفعالية من حيث التكلفة، وكذلك السلامة، والتنفيذ والصيانة والتشغيل.
من الآن فصاعداً، ستواصل “إينيوس ماتيريالز” و”يوكوجاوا” التعاون والبحث عن طرق لتنفيذ التحول الرقمي من خلال استخدام الذكاء الاصطناعي للتحكم والصيانة المنوطة بالظروف في المصنع.
وفي هذا الصدد، علّق المدير العام لقسم تكنولوجيا الإنتاج في “إينيوس ماتيريالز”، ماساتاكا ماسوتاني قائلاً: “في خضم التحديات الشديدة التي تؤثر على قطاع البتروكيماويات على غرار تقاعد الموظفين ذوي الخبرة الذين يساعدون في ضمان التشغيل الآمن للمنشآت، يسرنا بهذا العرض استخدام الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي في العمليات المتحكم بها يدوياً في السابق. بالإضافة إلى تقليل عبء أعمال المشغل، أظهر هذا الاختبار، الذي استمر لمدة عام تقريباً، أن هذا النظام يمكن أن يعمل بثبات دون أن يتأثر بالتغيرات الموسمية أو الصيانة والإصلاحات المنتظمة، وتوفير الطاقة وتقليل انبعاثات غازات الدفيئة. بفضل الإنتاج الذكي، سنواصل السعي لتحقيق السلامة والاستقرار، وإزالة الكربون من العمليات، وتعزيز القدرة التنافسية”.
ومن جهته، قال الأستاذ في معهد نارا للعلوم والتكنولوجيا السيد تاكاميتسو ماتسوبارا: “يكمن مفتاح التعلم التعزيزي في كيفية تصميم ميزة المكافأة. من خلال دمج معرفة التحكم في قطاع العمليات بشكل وثيق في ميزة المكافأة، من الممكن إنشاء نموذج تحكم بواسطة الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ من الموثوقية والصلاحية قادر على تحقيق عملية مستقرة على مدار العام. حقيقة أن هذا الاختبار الميداني أكد قدرة النموذج على التطبيق كما هو الحال حتى بعد الصيانة والإصلاح المنتظمين يعني ضمناً متانة نموذج التحكم بواسطة الذكاء الاصطناعي. أعتقد أن البرمجة الديناميكيّة بنمط عاملي قائم على النواة كرنيل (’إف كي دي بيه بيه‘)، وهي تقنية تحكم جديدة يمكنها التعامل مع الظروف المعقدة، ستقدم مساهمات واسعة النطاق لتطوير القطاع في جميع أنحاء العالم”.
وأضاف نائب رئيس “يوكوجاوا” ورئيس المقر الرئيسي لمنتجات يوكوجاوا، كينجي هاسيغاوا: “أُعرب عن بالغ امتناني لفرصة التعاون مع عملائنا لمواجهة التحدي المتمثل في مبادرة الاستقلالية غير المسبوقة عالمياً. نظراً لصعوبة التحكم في عمليات المصانع الفعلية بسبب الآثار المعقدة للظواهر الفيزيائية والكيميائية، ثمة العديد من المجالات التي ما يزال على المشغلين ذوي الخبرة العالية التدخل فيها. ومع التركيز على المنتجات والاستشارات، ستعمل ’يوكوجاوا‘ على تطوير الذكاء الاصطناعي للتحكم الذاتي وتوسيع نطاق استخدامه، والعمل مع عملائنا لتوحيد جهود إزالة الكربون، وتعزيز التحول الرقمي، والاستقلالية”.
