從橫空出世的ChatGPT,到閃亮登場的Sora,再到一鳴驚人的DeepSeek,人工智能(AI)頻頻驚艷世界。AI浪潮席卷而來,人類的物理極限被不斷突破,越來越多的夢想照進現(xiàn)實。那么,當(dāng)AI邂逅化工安全,二者又會碰撞出怎樣的火花?
積極擁抱AI 規(guī)?;瘧?yīng)用尚需時日
“今年可以稱為AI在石化行業(yè)尋找落地應(yīng)用場景的元年,很多化工園區(qū)和企業(yè)紛紛開展智能化提升工作?!笔秃突瘜W(xué)工業(yè)規(guī)劃院化工園區(qū)處處長劉思明如是說。
記者在采訪過程中也感受到,化工園區(qū)和企業(yè)對“AI+化工”垂直模型的建設(shè)和應(yīng)用具有濃厚的興趣,但也能預(yù)料到,新興事物從出現(xiàn)到被接受需要時間。
“坦白地說,‘AI+化工’垂直模型還處于起步期,但成長速度超出預(yù)期。一方面,國內(nèi)外通用型AI大模型發(fā)展迅速,AI正快速步入平權(quán)時代、普惠時代;另一方面,化工行業(yè)正以積極的態(tài)度擁抱AI,很多化工園區(qū)和企業(yè)管理者都躬身入局。”劉思明告訴記者,目前石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院正在積極推進化工園區(qū)智慧化運營等相關(guān)工作。
中國化學(xué)品安全協(xié)會咨詢?nèi)扛敝魅乌w紅科則表示,當(dāng)前,一些化工企業(yè)對AI技術(shù)的應(yīng)用很感興趣,尤其關(guān)注各類智能產(chǎn)品在安全生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,如智能機器人巡檢、機器視覺識別分析潛在風(fēng)險和隱患等。應(yīng)該說,當(dāng)前,AI技術(shù)在化工行業(yè)的應(yīng)用還處于探索和試點階段,成規(guī)模化應(yīng)用,還尚需時日。
趙紅科分析指出,主要原因集中在以下3點:
一是高性價比的AI大模型應(yīng)用技術(shù)還不成熟。對于一般化工企業(yè)來說,無論是基于模型架構(gòu)訓(xùn)練私有大模型,還是基于預(yù)訓(xùn)練模型做參數(shù)微調(diào)實現(xiàn)大規(guī)模的私有化部署,都是一項長期且持續(xù)性投入,需要的人力、物力、財力不低。而基于“預(yù)訓(xùn)練模型+私有知識庫”的應(yīng)用方式,雖然簡單易實現(xiàn),但模型輸出的能力比較受限,輸出質(zhì)量往往不能滿足用戶的期望。
二是高質(zhì)量數(shù)據(jù)集缺失。化工企業(yè)一般出于對數(shù)據(jù)隱私性保護的考慮,不會主動向外界共享數(shù)據(jù),這是當(dāng)前各類大模型解決化工行業(yè)相關(guān)問題能力不足的主要原因?!懊嫦蛭磥?,隨著‘預(yù)訓(xùn)練模型+參數(shù)微調(diào)’方式具備輕量化、可移植應(yīng)用技術(shù)的成熟,也許在預(yù)訓(xùn)練模型基礎(chǔ)上做參數(shù)微調(diào),訓(xùn)練得到一個企業(yè)特有的、參數(shù)規(guī)模相對較小的、能夠解決特定領(lǐng)域問題的大模型,是一種較為優(yōu)選的方案?!壁w紅科告訴記者。
三是對數(shù)據(jù)隱私性保護方面存在顧慮。不管是采用“預(yù)訓(xùn)練模型+參數(shù)微調(diào)”方式,還是采用“預(yù)訓(xùn)練模型+私有知識庫”方式,只要進行聯(lián)網(wǎng),都存在隱私數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險?!叭绾斡行Т_保數(shù)據(jù)的隱私安全,是一個有待解決的難題。也許正是因為企業(yè)有這方面的顧慮,從而促使企業(yè)私有化部署輕量級大模型的應(yīng)用技術(shù)快速走向成熟?!壁w紅科說。
圖為耐高溫機器人編隊抵近原油儲罐,實施冷卻。(應(yīng)急管理部供圖)
釋放AI效能 難點即是切入點
語言大模型、智能體、具身智能等領(lǐng)域不斷突破創(chuàng)新,推動AI邁向通用智能初始階段。與此同時,AI工程化持續(xù)加速推進,新產(chǎn)品新模式層出不窮。毫無疑問,AI正在滲透至化工安全領(lǐng)域。
2024年2月,國務(wù)院安委會印發(fā)《安全生產(chǎn)治本攻堅三年行動方案(2024—2026年)》,明確提出,推進人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與安全生產(chǎn)融合發(fā)展,持續(xù)加大?;分卮笪kU源、油氣儲存、石油天然氣開采等行業(yè)領(lǐng)域安全風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用和升級改造力度。
智能化為何備受青睞?相較于信息化、數(shù)字化,他有哪些不同?
杭州海樊科技有限公司總經(jīng)理蘇德亮在接受采訪時道出關(guān)鍵:“數(shù)字化是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,并加以分析利用;智能化是集大模型、基于應(yīng)用場景開發(fā)的智能體、提供配套支撐的數(shù)據(jù)庫三位一體,實現(xiàn)的智慧化輸出。”
劉思明指出,對于目前數(shù)字化有一定基礎(chǔ)的企業(yè)來說,推進智能化垂直應(yīng)用落地,會提升管理水平;對于數(shù)字化基礎(chǔ)相對薄弱的中小型化工企業(yè)或由政府管理運營的化工園區(qū)來說,推進智能化建設(shè)帶來的改變或許是更具突破性的。
那么,AI該如何介入化工安全?多位受訪者指出,安全管理的難點,便是“AI+”最好的切入點。
趙紅科詳細(xì)分析了化工安全面臨的挑戰(zhàn)。從生產(chǎn)角度來說,最大的挑戰(zhàn)是設(shè)備老化失效。這往往是隱性的、悄然變化的,一旦到達臨界點,便可能造成令人措手不及的突發(fā)性事故。從管理角度來看,最大的挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)收集分析利用比較困難。因為收集到的數(shù)據(jù),表征維度不統(tǒng)一,想要治理和利用這些數(shù)據(jù),需要企業(yè)具有強大的領(lǐng)導(dǎo)力去推動。造成這一問題的根源是不同系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,系統(tǒng)之間存在的數(shù)據(jù)孤島和業(yè)務(wù)功能重疊問題很難取舍。
“相較于傳統(tǒng)管控手段存在‘看不住、管不全、管不好’等問題,推進新一代信息技術(shù)與?;钒踩a(chǎn)深度融合發(fā)展,是從根本上消除事故隱患、從根本上解決問題的治本之策。”中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院教授級高工李磊說。
應(yīng)急管理部?;凰鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹,2025年危險化學(xué)品安全監(jiān)管工作的重點工作之一便是提升智能化管控水平,包括提升重大危險源安全風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警能力、深化“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+?;踩a(chǎn)”場景建設(shè)應(yīng)用、推進石油天然氣安全生產(chǎn)信息化智能化建設(shè)、提高危險化學(xué)品登記綜合服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用效能、深化應(yīng)用危險物品車輛運行安全風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)等。
推動“AI+”落地 垂直應(yīng)用是關(guān)鍵所在
2025年伊始,國產(chǎn)AI大模型迅速席卷全網(wǎng)。AI技術(shù)盡管醞釀已久,但從通用模型到推理模型幾乎是一夜爆發(fā)。業(yè)內(nèi)有一種說法:AI的“愛迪生時刻”已經(jīng)到來,開始“照亮”千行百業(yè)。
記者在采訪過程中了解到,對于化工行業(yè)來說,“愛迪生時刻”終將到來,但現(xiàn)在說,還為時尚早。“原來還可以有這樣的工具來幫助工作”類似的驚嘆屢見不鮮,“AI真的能比我們做得更好嗎?”類似的質(zhì)疑聲也不免出現(xiàn)。
“AI在化工安全領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)垂直應(yīng)用,現(xiàn)在需要的是,能將溫度、壓力等物理信息以及工藝流程轉(zhuǎn)化為AI能讀懂的語言,并能得出正確結(jié)論的‘AI+化工安全’垂直模型?!碧K德亮提出。
蘇德亮告訴記者,通用型和推理型AI大模型擅長文字處理。但每一個安全風(fēng)險背后對應(yīng)的是一個事故鏈,而不是簡單的一一對應(yīng)。這就要求AI不僅要會認(rèn)字,更要能讀懂文字,并追根溯源找出深層次原因,最終作出準(zhǔn)確判斷?!案匾氖牵墒紸I可以合成不存在的數(shù)據(jù),虛擬和現(xiàn)實的邊界被逐漸模糊,從而出現(xiàn)模型幻覺。對于工藝流程復(fù)雜、容錯率極低的化工行業(yè)來說,這種幻覺或許是致命的?!碧K德亮說,顯然,這些要求對還處于成長初期的AI來說,很難。
目前,“AI+化工安全”垂直模型比較被認(rèn)可的搭建方式是模塊化。技術(shù)供應(yīng)商根據(jù)應(yīng)用場景切分模塊,再逐一細(xì)化、校準(zhǔn)各模塊的輸出結(jié)果,最后根據(jù)應(yīng)用場景匯總模塊,能更好地適配企業(yè)發(fā)展需求,更有利于好技術(shù)的推廣。當(dāng)然,模塊切分得越細(xì)致,“AI+化工”垂直模型搭建得越精致。
“未來,人才會成為資源。彼時,AI的效能將更加直觀?!碧K德亮說,化工行業(yè)的人員流動性相對較大,安全管理崗位對專業(yè)素養(yǎng)的要求又相對較高。當(dāng)成熟的員工退休或離崗,出現(xiàn)崗位空缺時,會直接影響企業(yè)的利潤。因此,AI增效,不僅局限于效率提升。
業(yè)界寄予厚望 以示范引領(lǐng)帶動發(fā)展
“面向未來,AI必將破除安全、效率、成本這個‘不可能三角’。”
“AI對化工安全帶來的改變或許是翻天覆地的。”
“‘AI+化工安全’會帶來無限可能?!?/p>
來自受訪者們的這些聲音,似乎都傳遞出AI在化工安全領(lǐng)域潛能無限。
劉思明表示,“AI+化工安全”非常具有可行性。例如:在重點裝置和設(shè)備管理方面,AI可以通過計算安全運行健康指數(shù),并作為最貼近設(shè)備層面的核心指標(biāo),進而得出企業(yè)安全運行評分以及化工園區(qū)安全運行評分等更高層級的量化指標(biāo),輔助管理人員更直觀地判斷設(shè)備運行狀態(tài),并及時預(yù)警潛在的安全風(fēng)險,實現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理。在?;肺锪?、倉儲及供應(yīng)鏈管理方面,AI能實時跟蹤?;肥袌鰟酉颉⑵髽I(yè)用料和出貨信息等,為企業(yè)科學(xué)制定生產(chǎn)計劃提供數(shù)據(jù)支撐和重要參考,減少因?;范逊e帶來的安全風(fēng)險。
AI如何在化工安全領(lǐng)域盡快落地?“領(lǐng)先企業(yè)、試點建設(shè)形成的示范效應(yīng)更易帶動行業(yè)行動起來?!碧K德亮如是說。
近年來,化工行業(yè)以積極的態(tài)度主動擁抱AI,出現(xiàn)一批具有示范效應(yīng)的AI大模型,如中國石油700億參數(shù)昆侖大模型、中控石化化工大模型、中國海油“海能”AI模型等。霍尼韋爾目前正利用AI技術(shù),分析復(fù)雜、多樣化的能源結(jié)構(gòu),并實時識別工業(yè)運營中的低效環(huán)節(jié),幫助企業(yè)進一步提升能源利用效率。
具體到實際應(yīng)用場景,AI在風(fēng)險預(yù)警與檢測、巡檢與維護方面率先收獲成效。據(jù)趙紅科介紹,在設(shè)備設(shè)施預(yù)防性維修方面,AI技術(shù)會弱化對數(shù)學(xué)模型的依賴,只需將以往數(shù)據(jù)輸入AI大模型,便能總結(jié)并發(fā)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)存在的規(guī)律和異常,起到預(yù)防性維修提醒和預(yù)警作用。在日常巡檢方面,一般采用智能穿戴設(shè)備或智能機器人進行巡檢,其核心是將各類安全檢測設(shè)備,如紅外成像儀、聲紋檢測儀、可燃有毒氣體檢測報警器、定位芯片等搭載在安全帽或者機器人上,實時采集現(xiàn)場生產(chǎn)安全數(shù)據(jù),在本地或服務(wù)端實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能分析,識別出潛在隱患。
以某公司壓氣站智能報警處置輔助決策系統(tǒng)為例,通過重構(gòu)工藝事故因果邏輯鏈條、建立動態(tài)風(fēng)險知識圖譜、整合DCS系統(tǒng)等,可形成包含誤報識別、報警聚合、根源追溯、決策支持、自動記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和經(jīng)驗沉淀的全流程解決方案,系統(tǒng)成了“能聽、能說、會做的安全專家”。當(dāng)出現(xiàn)異常報警時,系統(tǒng)會沿事故鏈查詢事態(tài)發(fā)展情況,自動分析報警原因,快速標(biāo)記和統(tǒng)計,查詢所有可用的防護措施和具體處置方法。當(dāng)新增或變更工藝時,系統(tǒng)支持工藝圖紙、設(shè)備信息、報警、聯(lián)鎖鏈接查看,并支持多個專業(yè)平臺統(tǒng)一更新和自定義設(shè)備知識庫,讓工藝信息與安全生產(chǎn)真正關(guān)聯(lián)起來。
值得關(guān)注的是,雙重預(yù)防機制被業(yè)界認(rèn)為是安全生產(chǎn)數(shù)字化進程的里程碑,這為AI在化工安全領(lǐng)域“大展拳腳”奠定基礎(chǔ)。據(jù)應(yīng)急管理部?;O(jiān)管一司相關(guān)人員介紹,2024年,應(yīng)急管理部共指導(dǎo)29個省份打通省部數(shù)據(jù)交換通道,選樹推廣13個典型案例,雙重預(yù)防機制的應(yīng)用不斷深化。與此同時,“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+危化安全生產(chǎn)”建設(shè)應(yīng)用也取得新進展。2024年,應(yīng)急管理部組織江蘇、甘肅、山東、河北、湖北5個省份和中國石油、中國中化、國家能源、萬華化學(xué)等企業(yè)推進“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+?;踩a(chǎn)”場景試點應(yīng)用建設(shè),不斷深化工藝平穩(wěn)性、報警分級管理、承包商管理、培訓(xùn)管理等場景功能應(yīng)用開發(fā)建設(shè)。
對于正在考慮應(yīng)用AI技術(shù)的企業(yè),趙紅科建議,要由易入難,先從解決效率問題開始著手。比如從單模態(tài)大模型的應(yīng)用探索,采用預(yù)訓(xùn)練模型+本地知識庫的模式,解決企業(yè)在特定安全生產(chǎn)領(lǐng)域存在的、比較消耗人力的問題。
同時,趙紅科提醒企業(yè),擁抱新技術(shù)也要注意“避坑”。一是注重數(shù)據(jù)安全,盡可能對提供給大模型的數(shù)據(jù)進行脫敏處理,防止關(guān)鍵核心數(shù)據(jù)外泄。二是成規(guī)模批量使用大模型時,要做好規(guī)劃,避免盲目開展,從而增加不必要的成本投入。三是警惕采用預(yù)訓(xùn)練模型+參數(shù)微調(diào)的方式應(yīng)用AI大模型,若控制不好,容易導(dǎo)致大模型出現(xiàn)“災(zāi)難性遺忘”,致使前期所做工作又得重新來過,費時費力還不經(jīng)濟。
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