Honeywell Forge Cognition: Định hình lại tự động hóa công nghiệp và AI vật lý

Giải phóng sức mạnh của AI tác nhân trong các hệ thống điều khiển công nghiệp

Tự động hóa nhà máy hiện đại và quản lý các cơ sở phức tạp đang phải đối mặt với tình trạng nghẽn dữ liệu chưa từng có. Các hệ thống điều khiển truyền thống, bao gồm Hệ thống Điều khiển Phân tán (DCS) và Bộ điều khiển Logic Lập trình (PLC), tạo ra khối lượng dữ liệu vận hành khổng lồ mỗi ngày. Tuy nhiên, các nhóm kỹ thuật gặp khó khăn trong việc sàng lọc vô số cảnh báo thiết bị và dữ liệu đo lường rời rạc. Vì vậy, Honeywell Technologies đã ra mắt Forge Cognition, một nền tảng AI tác nhân tiên tiến được thiết kế để chuyển đổi hoạt động cơ sở truyền thống.

Trong mười lăm năm làm việc với các hệ thống điều khiển hạng nặng và thiết bị đo lường công nghiệp, tôi đã chứng kiến tình trạng quá tải cảnh báo làm suy giảm độ tin cậy của tài sản như thế nào. Forge Cognition nhắm trực tiếp vào thách thức này. Bằng cách kết hợp bản sao số theo thời gian thực với các tác nhân AI tự chủ, nền tảng này diễn giải dữ liệu đầu vào trực tiếp từ cảm biến và điều phối các hành động khắc phục trên cơ sở hạ tầng hiện có. Hơn nữa, sự tích hợp này thu hẹp khoảng cách giữa môi trường Công nghệ Vận hành (OT) và Công nghệ Thông tin (IT) truyền thống.

Sức mạnh của quan hệ đối tác hệ sinh thái: NVIDIA và Dell Technologies

Xây dựng AI vật lý có khả năng chống chịu đòi hỏi nhiều hơn phần mềm tiêu chuẩn; điều đó cần cơ sở hạ tầng điện toán mạnh mẽ và các công cụ mô phỏng tiên tiến. Do đó, Honeywell đã hợp tác với các công ty dẫn đầu ngành NVIDIA và Dell Technologies để mở rộng Forge Cognition từ các trung tâm dữ liệu đến tận biên.

NVIDIA đóng góp các mô hình mở Nemotron tiên tiến và các bản thiết kế Metropolis VSS, cho phép các tác nhân AI thị giác phân tích dữ liệu cảm biến trực tiếp một cách liền mạch. Ngoài ra, các thư viện NVIDIA Omniverse giúp kỹ sư xây dựng những mô phỏng chính xác về mặt vật lý. Trong khi đó, Dell Technologies cung cấp nền tảng điện toán thông qua Dell AI Factory với NVIDIA, triển khai các máy chủ PowerEdge và các công cụ lưu trữ dữ liệu chuyên dụng. Nhờ đó, các cơ sở công nghiệp có được năng lực điện toán mạnh mẽ cần thiết để huấn luyện và chạy các mô hình điều khiển phức tạp mà không bị trễ.

Hiệu suất thực tế tại khuôn viên NVIDIA Voyager

Hiệu quả trên lý thuyết không có nhiều ý nghĩa nếu thiếu sự kiểm chứng nghiêm ngặt trong các môi trường có nhu cầu cao. Để chứng minh hiệu quả, Honeywell đã thử nghiệm Forge Cognition tại khuôn viên Voyager nổi tiếng của NVIDIA ở Santa Clara, California, cùng với các địa điểm toàn cầu khác như Khách sạn Fairmont ở Dubai.

Việc triển khai đã mang lại các chỉ số hiệu suất đáng chú ý. Thứ nhất, quản lý cảnh báo thông minh đã giảm tới 90% các cảnh báo không cần thiết, cho phép đội ngũ bảo trì ưu tiên những sự cố máy móc nghiêm trọng. Thứ hai, các thuật toán đánh giá tình trạng tài sản dự đoán liên tục giám sát các thông số HVAC, giảm thiểu rủi ro ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Cuối cùng, hệ thống phân tích năng lượng xác định mức giảm tới 10% trong tiêu thụ tiện ích trong khi vẫn duy trì điểm số tiện nghi của người sử dụng trên 95%. Những kết quả này chứng minh rằng AI vật lý có thể chủ động tối ưu hóa các tải điện và cơ khí lớn mà không làm giảm chất lượng môi trường trong nhà.

Góc nhìn chuyên gia về tính tự chủ công nghiệp

Việc ra mắt Forge Cognition đánh dấu bước chuyển quan trọng từ tự động hóa cơ bản sang tính tự chủ công nghiệp thực sự. Trong nhiều thập kỷ, các kỹ sư điều khiển hoàn toàn dựa vào logic ngưỡng cứng nhắc trong PLC để xử lý các bất thường của hệ thống. Tuy nhiên, logic tĩnh không hiệu quả khi phải đối mặt với các điều kiện vận hành thay đổi.

AI tác nhân đưa khả năng suy luận theo ngữ cảnh vào tự động hóa công nghiệp. Bằng cách tổng hợp dữ liệu lịch sử của nhà máy với phân tích theo thời gian thực, các hệ thống này đề xuất những điều chỉnh điều khiển tối ưu để người vận hành kiểm tra hoặc tự động hóa. Người quản lý nhà máy nên xem công nghệ này không phải là sự thay thế cho hoạt động giám sát của con người, mà là một trợ lý không thể thiếu giúp nâng cao an toàn, giảm lãng phí năng lượng và kéo dài vòng đời tài sản tại các cơ sở có tính trọng yếu.

Các kịch bản ứng dụng và giải pháp thực tiễn

Phân loại cảnh báo nâng cao trong môi trường DCS

Người vận hành thường gặp tình trạng tràn ngập cảnh báo khi quy trình đột ngột xảy ra sự cố. Forge Cognition phân loại và xác minh các cảnh báo quản lý tòa nhà hoặc cảnh báo quy trình, lọc các cảnh báo dương tính giả và chuyển các sự cố thiết bị thực sự đến phòng điều khiển.

Bảo trì dự đoán cho thiết bị quay và tài sản HVAC

Bằng cách tích hợp dữ liệu đo lường theo thời gian thực từ các cảm biến công nghiệp, nền tảng này phát hiện sớm những bất thường về rung động hoặc nhiệt. Sau đó, đội ngũ bảo trì có thể lên lịch đại tu chủ động trước khi hao mòn nhỏ phát triển thành hỏng hóc cơ khí nghiêm trọng.

Tối ưu hóa năng lượng động trong các nhà máy quy trình

Các nhà máy công nghiệp tiêu thụ lượng điện năng khổng lồ. Bằng cách sử dụng mô phỏng bản sao số, các kỹ sư nhà máy có thể mô hình hóa nhiều lịch trình sản xuất và điều kiện tải môi trường khác nhau để giảm chi phí năng lượng dư thừa trong khi vẫn giữ các thông số môi trường hoàn toàn trong giới hạn tuân thủ.

Thông tin tác giả

Li Wei (李伟) là Chuyên gia Cấp cao về Tự động hóa Công nghiệp và Hệ thống Điều khiển với hơn 15 năm kinh nghiệm thực địa toàn cầu, chuyên về lập trình PLC, kiến trúc DCS, Thiết bị Đo lường Giám sát Tuabin (TSI) và các sơ đồ bảo vệ điện cao áp. Từng đưa vào vận hành các vòng điều khiển phức tạp tại những nhà máy sản xuất và cơ sở năng lượng lớn trên toàn thế giới, hiện ông viết các bài phân tích kỹ thuật và hướng dẫn triển khai chiến lược cho các kênh truyền thông về tự động hóa công nghiệp và doanh nghiệp kỹ thuật hàng đầu.