摘要
本案例聚焦高端功能陶瓷新材料行业智能化升级,由浪潮智慧科技(武汉)有限公司及智融创新联盟牵头,联合高端功能陶瓷新材料行业某龙头厂商,构建“AI平台支撑-行业模型驱动-多智能体应用”的创智新材料行业智能化解决方案。项目针对某新材料厂商在行业知识管理交互、窑炉能耗、产能调度、产品质量缺陷分析等方面面临的诸多痛点,通过联盟搭建“政产学研用”协同创新平台,整合61家理事单位的技术、人才与设备资源,打造“浪潮创智人工智能平台”,在此基础上自主研发创智行业大模型,进一步打造新材料智库、动态排产、窑炉能耗优化、质量追溯四大智能体,形成从技术构建到实际落地应用的完整闭环。实施以来,项目在材料工艺研发问答,窑炉生产计划排产,单位产品能耗降低,质量缺陷追溯方面均实现大幅优化,有效解决新材料行业多环节的智能化痛点,为新材料行业全流程数字化升级提供了可复制、可落地的整体解决方案。
一、建设背景
在高端功能陶瓷新材料研发、生产、销售领域,智能化转型升级是提升行业竞争力的关键。某新材料厂商依托扎实的数字化基础,已构建覆盖生产全流程的数字化能力,集成多源感知系统(传感器、在线监测、数据采集等)与业务系统(MES、LIMS、供应链管理等),完成物料、装备、人员状态及业务数据的实时采集与存储,然而在实际业务中仍面临着原料混合均匀度难以精准控制、窑炉能耗波动大、设备故障诊断依赖人工经验、烧成工艺参数调控不精准、产能调度效率低、产品质量缺陷分析困难以及行业知识管理与智能交互效率低下等诸多痛点,严重影响业务效率。为进一步释放数据价值,亟须在现有数字化能力基础上,聚焦质量检测、产能调度、知识管理等核心场景,借助大模型等智能化手段,提升核心竞争力。
二、建设目标
在此背景下,浪潮智慧科技(武汉)有限公司、智融创新联盟联合某新材料厂商,通过联盟搭建“政产学研用”协同创新平台,整合61家理事单位的技术、人才与设备资源,打造“浪潮创智人工智能平台”,集模型训练平台与智能体开发平台于一体,为用户提供从数据接入、模型训练到大模型智能体应用开发的全链路服务,基于该平台构建“浪潮新材料行业大模型”,并围绕质量缺陷根因追溯、窑炉烧结能耗优化、动态排产、行业知识问答等“研发-生产-销售”关键环节打造一系列智能体应用。
三、建设内容
围绕新材料行业智能化需求,浪潮智慧科技(武汉)有限公司联合智融创新联盟开展联合研发,共同构建由平台、模型、智能体协同发展的核心架构。项目重点建设创智人工智能平台,在此基础上自主研发创智行业大模型,并依托平台的技术支撑与大模型的核心能力,进一步打造新材料智库专家智能体、动态排产智能体、窑炉能耗优化智能体、质量追溯智能体四大专用智能体,形成从技术构建到实际落地应用的完整闭环,为新材料生产全流程提供智能化解决方案。
创智人工智能平台作为项目技术底座,具备小模型全流程训练与大模型精细化微调的核心能力,可满足新材料行业对模型开发的多样化需求。为支撑大模型研发,项目系统收集整理行业内多维度数据,涵盖原料性能、生产工艺参数、质量检测结果等关键信息,构建起包含数十万条材料参数的专业知识库;同时结合陶瓷生产全流程专业知识,运用多源数据融合算法攻克不同类型生产数据高效融合难题,通过海量生产数据深度挖掘与分析,精准捕捉各生产环节关键因素及潜在关联,最终完成创智行业大模型的自主研发,为后续智能体构建奠定技术基础。
创智人工智能平台内置完善的智能体开发体系,具备低代码拖拉拽构建、多类型模型灵活接入等便捷开发能力,降低智能体开发门槛的同时提升构建效率。项目以自研的创智行业大模型为核心驱动,借助平台内置的行业场景提示词优化模型、原子级组件矩阵库、高阶多模态知识关联、开放的MCP协议等技术工具,实现大模型与用户现有MES系统、LIMS系统、自动检测系统、窑炉信息系统及自动控制系统的深度嵌入;同时支撑用户快速完成小时级私域知识库搭建与行业智能体可视化构建,最终形成高度集成、协同高效的智能化应用架构,推动新材料生产流程的数字化与智能化升级。
在产品研发环节,打造新材料智库专家智能体,该智能体深度融合LIMS系统,具备融合向量化、知识图谱的知识处理与智能问答功能,基于对陶瓷行业知识库的深度理解,可快速准确响应研发人员关于陶瓷原料特性、工艺标准、实验数据等方面的查询需求;在订单排产环节,构建动态排产智能体,基于历史订单数据知识库,结合当前排产工艺路线、产线产能分配、烧结曲线等信息,综合分析历史合格率、成型效率,实现生产计划精准排程,动态调整生产任务分配,确保生产效率最大化;在产品生产环节,打造窑炉能耗优化智能体,通过与窑炉信息和自动控制系统联动,实时分析窑炉运行数据(如温度、压力、燃气流量等),结合基于多变量预测控制(MPC)的窑炉热工动态调节算法,实现对窑炉加热策略和通风系统的动态调整,精准控制窑炉各区域温度,确保产品烧制质量的稳定性和一致性,降低能耗波动,提高能源利用效率;在质量检测环节,构建质量追溯智能体,该智能体与自动检测系统结合,利用图像识别、数据分析等技术,对陶瓷产品的表面裂纹、变形等高频缺陷进行自动诊断,通过融合检测数据与工艺参数库,能够快速准确地定位缺陷原因,为质量改进提供有力支持。
本项目通过构建一体化建设方案,形成从技术底座搭建到核心模型研发,再到场景化智能应用落地的完整体系:以具备小模型训练、大模型微调及智能体开发能力的创智人工智能平台为基础支撑,依托自研的创智行业大模型实现行业知识与数据的深度转化,最终通过四大智能体将技术能力渗透至产品研发、生产、质量检测全流程,有效解决新材料行业多环节的智能化痛点,推动行业从传统运营模式向数据驱动的智能化模式转型,为新材料行业全流程数字化升级提供了可复制、可落地的整体解决方案。
四、实施效果
在浪潮智慧科技(武汉)有限公司技术支撑与智融创新联盟资源联动下,项目依托创智人工智能平台打造的创智行业大模型及智能体应用,通过强大的多变量关联分析能力,实现对原料配比、窑炉运行及工艺参数等多维度数据的深度融合与动态解析,从而在多个关键环节推动了生产效能的系统性提升。其中,新材料智库专家智能体实时解析陶瓷原料特性、窑炉参数、工艺标准等10W+专业术语,复杂技术问题响应时间从传统人工查询平均5分钟缩短至智能问答10秒以内,有效答复率达95%以上,显著提高研发效率。动态排产智能体深度融合客户订单系统及生产系统,结合订单优先级与设备状态,动态调整排产计划,实现窑炉生产计划分钟级响应调整,排产效率提升40%,保障高附加值订单准时交付。窑炉能耗优化智能体实时分析窑内温度场、压力分布与坯体收缩率的关系,动态优化烧成工艺。工艺参数异常追溯效率提高80%,验证时模拟30组异常工况测试。通过工艺优化使单位产品能耗降低10%,对比实施前后能效报表,设备利用率提升10%。质量追溯智能体联动自动检测系统与工艺参数库,实现陶瓷产品高频缺陷毫秒级自动识别,缺陷检出率较人工提升35%以上;快速定位缺陷关联工艺偏差,诊断时间缩至15分钟内,有效减少返工成本,提升产品合格率与质量稳定性。
此外,在项目实施过程中,浪潮智慧科技(武汉)有限公司、智融创新联盟以及某新材料厂商三方共同搭建“人工智能+新材料行业联合生态平台”,聚焦新材料行业实际业务痛难点,组织专项团队开展联合技术攻关,并为新材料行业全流程智能化升级储备行业培养复合型人才,为解决传统制造业AI技术落地难、周期长的问题提供可借鉴案例。


完成单位:浪潮智慧科技(武汉)有限公司、智融创新联盟
完成人:王珂、张再胜、郭翌寒、周冬