بکارگیری نانوکاتالیستهای پیشرفته ایرانی به همراه هوش مصنوعی در صنایع فولاد شادگان

شرکت دانش بنیان گسترش فناوری خوارزمی به عنوان یکی از تولیدکنندگان اصلی نانوکاتالیستهای پیشرفته و نانوجاذب های مورد نیاز صنایع عظیم فولاد کشور، با تمرکز بر «نانوکاتالیست ارتقاء یافته فعال ریفرمینگ احیاء مستقیم» و «ارائه راهکارهای هوش مصنوعی در صنایع فولاد کشور»، از نخستین نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی در واحد های احیاء مستقیم در مجتمع فولاد شادگان رونمایی کرد.

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 فولاد26، که با حضور شرکت های فولادی، تامین کنندگان مواد اولیه و سایر صنایع مرتبط با فولاد کشور و با مشارکت حدود 120 شرکت داخلی و خارجی برگزار شد، به امضا رسید. در ادامه، شرکت گسترش فناوری خوارزمی، با توضیح بکارگیری 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 شبیه سازی 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 توسعه دهندگان را به سوی ایده هایی سوق می دهد که با معجزه داده و از طریق الگوریتم های 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 نرم افزار 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 بهره برداری 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 بهینه سازی کالیبراسیون سیستم ها افزون بر تشخیص زود هنگام باگ های سیستم را از مهمترین دستاوردهای این طرح برشمرد و تاکید کرد که همه این موارد موجبات افزایش ایمنی سرمایه های انسانی، حفظ سلامت فیزیکی خط تولید و خلق ثروت را فراهم می آورند.

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

وی افزود: پس از دسترسی به داده ها، شاخص های خوبی در خصوص نحوه عملکرد فولاد شادگان مبتنی بر تحلیل داده ها به دست آمد؛ به دلیل حجم بالا و تنوع داده ها، شناسایی داده های مناسب در دستور کار قرار گرفت و پس از این غربالگری، به داده های ایده آلی برای تحلیل رسیدیم و همزمان، نرم افزارهای قبلی موجود را بومی سازه کردیم و در کنار نرم افزار هوش مصنوعی قرار دادیم که خوشبختانه یکپارچه‌سازی موفقیت آمیزی انجام شد و به گواه کارشناسان خبره صنایع فولاد شادگان، اطلاعات گرانبهایی در پی تحلیل های مستمر، به شرکت ارائه شد.

قنبری خاطرنشان کرد که پس از این دستاورد صنعتی و فناورانه، نرم افزار 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 هاجر قنبری پیش بینی ویژگی های محصول، پیشنهاد پارامترهای تولید و موازنه های جرم ‌و انرژی در فرایندهای تولید را سه ویژگی عمده نرم افزار دانست و اظهار داشت: ایده های 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 روزآمد سازی سایر فرایندها، امکان توسعه نرم افزارهای 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 توانمندی های توسعه دهندگان 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 بهره گیری 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 راه اندازی فاز دوم کارخانه فولادسازی که بر تولید بیلت متمرکز است، چشم انداز 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 تولید کننده دانش بنیان تامین می‌کند. کارشناسان آن واحد فولادی، همواره بر کیفیت بالای نانوجاذب های سولفورزدایی تولیدی خوارزمی تاکید داشته اند. اعتماد حاصل شده از این تبادلات فنی و عملکرد بسیار مناسب و غیر قابل قیاس نانوجاذب های سولفورزدای تولید داخل شرکت خوارزمی با نمونه ­های خارجی موجب آغاز فصلی نوین در همکاری های این دو شرکت شده است.

به طور مثال، قرارداد تولید و تحویل دهی نانوکاتالیست های ریفورمینگ احیاء مستقیم شرکت گسترش فناوری خوارزمی به شرکت فولاد شادگان به امضاء طرفین رسیده و بر این اساس، نانوجاذب های اکسید روی فولاد شادگان، توسط این شرکت دانش‌بنیان، تولید و تحویل دهی شده است . همچنین در راستای گسترش همکاری‌ها، قرارداد تولید و تحویل دهی 160 تن جاذب به صورت خرید و تهاتر با مجتمع فولاد شادگان منعقد و تحویل دهی 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 نمود.