文/盛虹石化科研中心 胡广君
2024年的诺贝尔物理学奖和化学奖,分别颁给了利用神经网络进行机器学习的AI科学家和利用AI进行蛋白质结构预测和设计的科学家,这是科学界对AI领域贡献的肯定。
产业界方面,去年以来,各种各样的AI模型与应用层出不穷,AI在不断迭代之下也越来越“好用”。一大批黑科技产品井喷式爆发,如能聊天处理图像的ChatGPTO1、能推理会写诗的DeepSeekR1、能将创意转为视频的Pika和Sora、能爬山涉水的机器狗、能跳舞打螺丝的人形机器人、能即时显示的AR眼镜、能极致隐身并与AI深度融合的六代机等。这一系列的技术突破,标志着AI经过数十年的发展,已突破了从“无用”到“可用”的技术拐点,进入指数级增长阶段。
根据OpenAI提出的人工智能发展五个阶段:L1对话交互者,L2智慧推理者,L3行动执行者,L4创新辅助者,L5组织管理者,目前AI已经发展到L3。
AI是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的技术科学。AI研究目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。AI系统的五大支柱要素包含:数据、算法、算力、场景、伦理与安全。
AI快速渗透进入千行百业,正极大提升全社会生产力水平,推动人类进入智能时代。各国有识之士都充分认识到了AI技术引领新一轮产业变革的重大意义,全球企业纷纷转型升级,掘金智能时代。企业如何与AI共舞,是事关企业能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。
AI正在全方位重塑全球化工行业
AI的爆发正在全方位重塑我们的世界,各行各业正在快速洗牌中,化工行业也不例外。受市场需求不振、贸易保护、大宗原料波动、地区局势动荡、新兴国家新增产能快速增加等多重因素影响,全球化学品行业已告别过去二十年的高利润高增长时代,进入微利时代。
在行业竞争加剧的背景下,AI已成为国内外化工企业降本增效提升竞争力的核心技术抓手。我们分析了全球领先化工企业如何利用 AI后发现,AI正全方位重塑化工行业,主要体现在以下七方面:
1、生产制造:AI成为数字大脑,优化生产工艺,实现生产过程智能控制,提升HSE管控水平,如陶氏化学AI优化控制乙烯裂解炉;
2、设备装置健康管理与安全提升:AI让设备维保告别经验主义,从故障维修到预测维护,识别与管控风险,减少非计划停车与设备故障,如陶氏化学利用AI检测遏制化学品泄漏;
3、质量管理:提高检测精度,预测质量变化,降低质检成本,如杜邦利用计算机视觉AI识别航空复合材料显微图像中的裂纹;
4、客户服务:满足个性化需求和解决方案,增强客户体验,增加客户黏性,如京东、电信运营商等的AI客服;
5、市场拓展:推动各行各业全面升级与转型,催生对高端化工新材料的新应用和需求动能,如杜邦在半导体材料、先进互连和热管理方面提供AI材料创新解决方案;
6、供应链管理:优化原材料采购和库存管理,提升供应链协同效率,如万华化学MDI智能制造工厂;
7、研发创新:从依赖经验到精准研发,拓展研发思路,加速新材料研发,优化研发流程,降低研发成本,如杜邦利用AI电子材料配方系统。
AI 重塑全球化工行业面临的瓶颈和挑战
虽然AI目前已经突破了从“无用”到“可用”的技术拐点,但在化工这个高门槛且特殊的垂直行业中,AI要想真正从“可用”跨越到“好用”,还得化解以下瓶颈和挑战:
1、技术瓶颈:算法优化难题、数据获取与标注困难、模型精度与可解释性不理想。目前科学界对小分子的理解比较成熟,数据库也比较丰富,AI在小分子、催化等领域应用增长迅速,而在高分子和复杂材(转下页)