人工智能在冶金自动化中的应用（二）

2冶金智能化的进展
智能化技术可以广泛应用于冶金自动化过程，例如，各种冶金专家系统、钢铁冶炼和轧制过程智能控制、矿井智能安全监控与灾害处置、基于模式识别和机器视觉的冶金生产系统、冶金智能机器人等等。
2.1冶金专家系统
专家系统已在冶金工业生产中获得十分普遍的应用。美国、德国、日本、印度和中国等国都开发和应用了许多先进的高炉系统，已把专家系统技术用于高炉建模、监控与诊断等。
利用知识与数学建模相结合方法建立的炼钢成分设计专家系统，能够协助工程师快速确定满足客户特殊要求的炼钢目标成分并优化热轧工艺，从而提高新产品的开发效率。
专家系统还广泛应用于冶金生产的其他领域，如转炉氧枪吹炼、炉外精炼、铁水脱硫、烧结矿配料优化、链条炉控制策略、冶金工厂设计、焊接工艺设计、冶金机械故障诊断、铝电解槽参数优化与控制等。
2.2冶炼和轧制过程智能控制
模糊逻辑、人工神经网络、进化计算及其集成智能化模型，已在冶金工业生产中获得，包括对冶金生产过程的建模和控制等。这些“软计算”已经用于轧钢产品质量建模、加热炉温度控制、电弧炉钢温控制、高炉炉顶压力控制、半固态镁合金板带双辊连铸控制、铝轧机双机架自适应张力控制、碳钢冷轧机煤气加压站控制、套窑温度均衡控制、铝电解厂排烟控制、转炉煤气温度控制、烧结过程控制等，取得了良好的现场应用效果。
2.3矿井智能安全监控与灾害处置系统
国内虽然对矿山智能安全系统的研究没有形成规模和广泛推广应用，但已经开始了矿山安全方面的研究，提出的基于神经网络的矿井安全预测方法能够降低人工救援风险，提高救援系统应对灾害的能力。矿井生产系统是一个涉及很多因素的复杂系统，不同因素之间存在相互关联，因此，煤矿安全预测是一个典型的非线性问题。而神经网络是一个典型的非线性动力学系统，能够利用历史的训练样例对未来趋势进行准确的预测，非常适于解决矿井安全预测问题。
针对煤矿环境提出的一种新型煤矿灾害处置系统，是基于模块化异构多机器人的煤矿灾害处置系统。该系统基于功能已知的基本单元，采用模块化组合构成不同结构的成员机器人，再由多个成员机器人形成多机器人系统。系统具有构建简单、模块体积小、模块结构多样等特点，适合煤矿井下灾害处置的需要。
2.4基于模式识别和机器视觉的冶金生产系统
模式识别已在国外冶金生产过程中得到广泛应用。国内基于模式识别和机器视觉的冶金生产系统包括冶金材料的结构识别与成分分析、冶金生产过程的监控及产品质量检验、蒸汽管网压降系数辨识等。例如，在宽厚板喷码自动识别系统、AOD炉终点预测、金属工件表面缺陷图像处理系统等领域均有良好应用。
2.5冶金智能机器人
工业机器人已在制造行业和其他部门，特别是在高温、有毒、危险等恶劣环境中获得日益广泛的应用。近年来，各个先进工业国家争先推出发展机器人学的雄伟计划，中国也制订了智能制造等发展战略。目前，冶金工业应用工业机器人还是不够普遍，除铸造、锻造、搬运等作业开始有应用智能机器人的试点外，还在矿井灾害处置和矿井安全预测方面采用机器人系统。
3冶金智能化发展的某些战略思考
冶金自动化已进入了发展的“深水区”，面临更大的难度与更高的要求。中国冶金智能化今后的开发与应用方向需要注意以下几方面：
(1)结合冶金工业实际，贯彻中央实行结构调整与转变发展方式的方针，推动冶金工业的科技进步和企业转型升级。
(2)继续开发各类冶金专家系统，例如，基于规则、模型和框架技术建立综合专家系统，对于某些应用，还可以结合网络技术建立基于Web的综合型专家系统，以不断提高专家系统的技术水平和经济效益。
(3)着力开发与应用基于计算智能技术的各种智能建模、优化与控制系统。
(4)推广应用冶金智能机器人。
(5)在现有的经验和技术的基础上，全面规划，加大全国冶金工业的智能化步伐，加速冶金智能化进程。
(6)积极进行冶金生产科学研究工作，开发过程软件，尤其是智能化软件。
(7)对已有企业信息管理系统进行更新换代的技术改造，采用更先进的现代管理理念和先进管理技术，实现对企业的智能化和人性化管理，为冶金智能化和现代化保驾护航。
(8)要高度重视冶金教育和人才培养。
(来源：钢铁产业)