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當(dāng)前，“新型工業(yè)化”與“新質(zhì)生產(chǎn)力”作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，AI+制造已成為推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。這一趨勢(shì)體現(xiàn)在生產(chǎn)系統(tǒng)的高度自動(dòng)化與柔性化、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度融合，以及數(shù)據(jù)分析與人工智能在決策支持、質(zhì)量控制、預(yù)測(cè)維護(hù)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

汽輪機(jī)是大型發(fā)電設(shè)備的關(guān)鍵組成部分，其葉片直接參與能量轉(zhuǎn)換過程，需要承受高溫高壓以及高速旋轉(zhuǎn)帶來的極端力學(xué)載荷。葉片的設(shè)計(jì)與制造不僅是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，更涉及材料科學(xué)、精密加工、熱力學(xué)等多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用，生產(chǎn)難度之高可想而之。

上海汽輪機(jī)廠有限公司作為專業(yè)的能源高端裝備提供商，與上海電氣數(shù)字科技有限公司和上海電氣中央研究院共同打造“AI+透平高端裝備葉片部件制造創(chuàng)新應(yīng)用示范場(chǎng)景”。該項(xiàng)目旨在通過人工智能技術(shù)在葉片全生命周期中的廣泛應(yīng)用，重塑葉片的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和運(yùn)行維護(hù)模式。

01立足大模型構(gòu)建高端裝備“智”造新基座

面向透平高端裝備葉片部件制造能級(jí)提升，以汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)與機(jī)理模型為底座，支撐融合通用大模型的行業(yè)垂類模型建設(shè)，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)多種專用Agent，將人工智能有機(jī)融入汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)及運(yùn)行維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，加速行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

AI+透平高端裝備葉片部件制造創(chuàng)新應(yīng)用示范場(chǎng)景建設(shè)框架

02基于大模型打造高端裝備“智”造新場(chǎng)景

在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，整合自然語(yǔ)言模型與葉片專業(yè)計(jì)算軟件，通過AI驅(qū)動(dòng)的仿真分析與輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的友好交互。利用大模型分析自動(dòng)優(yōu)化熱力計(jì)算、材料應(yīng)用、強(qiáng)度分析和幾何尺寸數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成葉片模型和工程圖紙。依托AI知識(shí)庫(kù)和大模型提供的語(yǔ)義融合、智能生成等能力，實(shí)現(xiàn)工藝路線卡、工序操作卡、工裝圖紙、數(shù)控程序和質(zhì)檢卡等制造文檔的智能生成，提升葉片設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。

應(yīng)用場(chǎng)景一：AI驅(qū)動(dòng)的仿真分析與輔助設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，通過高級(jí)智能排程算法引擎，實(shí)現(xiàn)葉片智能排產(chǎn)，插單、生產(chǎn)執(zhí)行異常快速響應(yīng)自動(dòng)重排，預(yù)警信息自動(dòng)生成。通過AI視覺感知與自動(dòng)控制技術(shù)相融合，構(gòu)建汽輪機(jī)葉片無人產(chǎn)線，提升葉片加工的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)葉片從毛坯到成品的無人自動(dòng)化加工，包括基于視覺識(shí)別的自動(dòng)上下料、車間智慧物流、質(zhì)檢AI小助手、質(zhì)檢數(shù)據(jù)智能分析、磁粉探傷缺陷視覺識(shí)別等AI應(yīng)用。

場(chǎng)景二：基于AI視覺感知能力的自動(dòng)化生產(chǎn)線

在運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié)，通過部署智能傳感器系統(tǒng)和振動(dòng)與間隙監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)葉片運(yùn)行的非接觸式、實(shí)時(shí)監(jiān)控。借助AI技術(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片疲勞狀態(tài)和裂紋風(fēng)險(xiǎn)的智能預(yù)測(cè)，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和異步、鼓風(fēng)危險(xiǎn)的智能預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在故障的智能分析和預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

場(chǎng)景三：基于AI的葉片故障診斷與預(yù)測(cè)性維護(hù)體系

通過融合大模型、人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿科技，搭建面向汽輪機(jī)葉片的大模型平臺(tái)。該平臺(tái)不僅在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，還代表了人工智能大模型技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的前沿探索。通過整合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策、智能化人機(jī)交互、預(yù)測(cè)性維護(hù)和數(shù)字孿生等技術(shù)成果，不僅開創(chuàng)了汽輪機(jī)葉片制造的新模式，還為復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品的智能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了新標(biāo)準(zhǔn)。

AI+制造新體系的實(shí)施將通過優(yōu)化模型和算法用于設(shè)計(jì)、提升物流庫(kù)存效率、優(yōu)化生產(chǎn)排程、實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)分析檢驗(yàn)等手段，顯著提升汽輪機(jī)葉片研發(fā)效率30%-50%，縮短生產(chǎn)周期20%，加快定制響應(yīng)30%，半成品庫(kù)存周轉(zhuǎn)率提升30%，合格率超過99.9%，同時(shí)通過智能決策降低停機(jī)時(shí)間，推動(dòng)汽輪機(jī)葉片制造邁向智能化新階段。

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