施耐德電氣冰機冷量AI預(yù)測方案，助力半導(dǎo)體企業(yè)實現(xiàn)高效能耗管理

隨著科技飛速發(fā)展,人工智能逐步揭開了技術(shù)變革的新篇章,為各行各業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展帶來了更多可能。盡管看不見、摸不著,但AI技術(shù)正不斷滲透進各種應(yīng)用場景中,成為企業(yè)提升經(jīng)營效率、降低運行成本、增強決策能力的“得力助手”。

在工業(yè)制造領(lǐng)域,傳統(tǒng)的自動化應(yīng)用已無法滿足當(dāng)下各行業(yè)對精益高效、綠色低碳的生產(chǎn)需求,企業(yè)開始將AI技術(shù)應(yīng)用到預(yù)測性維護、質(zhì)量控制、生產(chǎn)調(diào)度、供應(yīng)鏈管理、工廠自動化、能耗管理等諸多場景,以實現(xiàn)降本增效,提升市場競爭力。其中,處于不斷創(chuàng)新和技術(shù)進步前沿的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)便是AI技術(shù)應(yīng)用的“先行領(lǐng)域”。

在某半導(dǎo)體企業(yè)的智能廠務(wù)管理平臺建設(shè)中,施耐德電氣為其設(shè)計了一套冰機冷量預(yù)測解決方案。該方案基于AI算法,根據(jù)冰機運行的歷史數(shù)據(jù),對需求端的制冷量進行精準(zhǔn)預(yù)測。通過對用能需求更加精準(zhǔn)的把控,實現(xiàn)能耗的精細(xì)化管理,幫助用戶達成節(jié)能降耗的最終目標(biāo)。

AI算法助力,實現(xiàn)高效能耗優(yōu)化控制

冰機系統(tǒng)由冷水機組成,用于芯片工廠的機臺降溫,并維持潔凈車間和辦公區(qū)的溫濕度,以符合生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)和舒適度要求。該半導(dǎo)體企業(yè)的冰機系統(tǒng),包括低溫水和中溫水兩個子系統(tǒng),其中低溫水系統(tǒng)有4臺冷水機組,中溫水系統(tǒng)有6臺冷水機組。施耐德電氣為其開發(fā)的冰機冷量預(yù)測解決方案,分別對低溫水系統(tǒng)和中溫水系統(tǒng)兩個冷量點位進行AI建模,確定制冷量需求和冰機負(fù)荷與變量之間的關(guān)系,根據(jù)冰機運行的歷史數(shù)據(jù),對制冷量需求進行未來4小時的預(yù)測,進而實現(xiàn)對冰機機群的優(yōu)化控制。

冷量預(yù)測模型主要通過采集兩個點位的冷量數(shù)據(jù),同時結(jié)合室外溫度和濕球溫度作為數(shù)據(jù)集,采用Neurel Prophet深度學(xué)習(xí)算法進行自回歸預(yù)測。其中,冷量預(yù)測的模型訓(xùn)練,采用cuckoo調(diào)度機制,分為冷啟動模型訓(xùn)練、過度模型訓(xùn)練、預(yù)期模型訓(xùn)練三個階段,先使用離線訓(xùn)練的模型進行冷啟動,上線之后再逐步積累實際數(shù)據(jù)用于模型訓(xùn)練,從而完成模型的訓(xùn)練。

與此同時,冷量預(yù)測的模型推理采用自動調(diào)度機制,對數(shù)據(jù)進行解析處理后,加載模型預(yù)測未來4小時目標(biāo)值;對預(yù)測結(jié)果進行規(guī)則檢查等后續(xù)處理,最終冷量預(yù)測輸出值可用來進行冷水機組控制策略分析。

實測數(shù)據(jù)顯示,該方案節(jié)能效果達3-5%,如果配套硬件改造,綜合節(jié)能效果可達5-10%,具有較高經(jīng)濟價值和創(chuàng)新性,可以在更多半導(dǎo)體企業(yè)推廣普及。通過實施這樣的冰機冷量預(yù)測算法,該半導(dǎo)體企業(yè)在提高冰機系統(tǒng)運行效率的同時,也降低了設(shè)備能耗。而項目的成功實施,則得益于施耐德電氣在AI技術(shù)研發(fā)上的長期積累,能夠?qū)I應(yīng)用到能源管理和工業(yè)自動化等場景中,幫助企業(yè)加速實現(xiàn)節(jié)能減碳和智能化運營。

如今,AI已經(jīng)成為當(dāng)之無愧的新質(zhì)生產(chǎn)力,為加速千行百業(yè)的智能化變革帶來強大動能,也為工業(yè)數(shù)字化發(fā)展帶來新的契機。與此同時,施耐德電氣正積極加大對AI技術(shù)的研發(fā)投入,通過結(jié)合自身在工業(yè)自動化和能源管理領(lǐng)域的技術(shù)積淀與豐富經(jīng)驗,持續(xù)賦能工業(yè)、樓宇、基礎(chǔ)設(shè)施等不同行業(yè)用戶加速實現(xiàn)節(jié)能減碳和智能化運營,促進業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

在7月4至7日舉行的世界人工智能大會(WAIC)上,施耐德電氣將于H1號館W1020展位以“雙擎并進,數(shù)智新生”為主題,現(xiàn)場展示人工智能(AI)技術(shù)與電氣化、自動化和數(shù)字化技術(shù)的融合及場景應(yīng)用,以促進產(chǎn)業(yè)高效與可持續(xù)發(fā)展。更多細(xì)節(jié),敬請鎖定施耐德電氣官網(wǎng)及微信視頻號,預(yù)約展期內(nèi)的展臺直播。

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