گام بلند محققان ایرانی در کاهش مصرف انرژی با هوش مصنوعی

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، هوشمند سازی شرکت‌های بزرگ از جمله نفت، گاز و بهینه سازی در مصرف انرژی یکی از اهداف بزرگ شرکت‌های دانش بنیان محسوب می شود، چرا که با وجود این هوشمندسازی صرفه جویی‌های بسیاری در سطح کلان رخ می‌دهد و در نتیجه هزینه‌های ملی کاهش می‌یابد. حال سامانه هوشمند کنترل مصرف گاز در قالب یک طرح کلان ملی طراحی شده که با استفاده از آن در بخش‌های مختلف سبب کاهش قابل توجه هزینه‌های نگهداری و تعمیرات می‌شود.

سامانه کاهش هزینه‌های تعمیر تجهیزات صنعتی، نوعی سامانه مدیریت دارایی‌های فیزیکی محسوب می‌شود که در حوزه بهره برداری و نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه کاربرد دارد و قدرت پیش‌بینی و پیش‌گویی دلایل خروج یک تجهیز از مدار تولید را دارد. پیش از این در صنایع مختلف اگر تجهیزی خراب می‌شد آن را تعمیر می‌کردند. پس از توسعه هوش مصنوعی این نکته روشن شد که مطالعات مهندسی می‌توانند کنار مطالعات هوش مصنوعی قرار گیرد، به شکلی که یک تجهیز را شبیه‌سازی و پایش لحظه‌ای را آغاز کنیم و منطبق بر مطالعات مهندسی شرایط تخریب آن تجهیز را پیش‌بینی کنیم. این سامانه نسبت به نمونه‌های دیگر بسیار جامع‌تر و کارآمدتر است و امکان استفاده از آن با سهولت بیشتری انجام می‌پذیرد. از این رو برای اطلاع از ویژگی‌ها و کاربدهای این محصول فناورانه با «مرتضی تقوایی» مدیرعامل شرکت دانش بنیان «بهپویان امین منتظر» گفت‌وگو کردیم. در ادامه متن کامل آن را می‌‌خوانید:

مدیرعامل این شرکت دانش بنیان درباره آغاز فعالیت فناورانه خود گفت: شرکت دانش بنیان ما از سال ۸۶ تاسیس شد و در حوزه بهره‌وری صنایع و تحول دیجیتالی صنعتی در حال فعالیت است؛ و در سال ۹۹ شرکت دانش بنیان برتر وزارت نیرو بوده است. ما توانستیم طرحی را برای صرفه جویی در مصرف گاز مصرفی مجموعه‌های صنعتی و کارخانه‌ها با کاربرد هوش مصنوعی ارائه و اجرا کنیم.

تقوایی، ضمن اشاره به اینکه ۱۸۲ نفر در  ۱۷ زمینه تخصصی در این شرکت در حال فعالیت هستند گفت: متخصصین ما در حوزه‌های شیمی فرآیند، مکانیک جامدات، مکانیک نیرو‌های محرکه، تحقیق در عملیات، آمار، آنالیز عددی، نرم افزار و سخت افزار، متالوژی، نانو، کنترل، الکترونیک و... مشغول انجام ۳۵ پروژه در ۲۲ استان کشور و ۲ پروژه در خارج از کشور هستند.  شرکت ما تا کنون توانسته است بیش از ۲۶۷ پروژه موفق را برای صنایع نفت، گاز، پتروشیمی،پالایشگاه، برق، آب و... در کارنامه خود داشته باشد.

**بهره برداری بهتر از شبکه‌های صنعتی بزرگ با هوش مصنوعی

 مدیرعامل این شرکت دانش بنیان گفت: شرکت ما با ایجاد یک سامانه به هم پیوسته و یکپارچه  شامل ۱۵ سامانه  و ۸۰ ماژول در حوزه‌های مختلف سازمان (با تمرکز بر حوزه بهره برداری) برای استفاده از پتانسیل‌های نهفته در شبکه، و ایجاد شرایط پایدار، پلتفرمی را طراحی کرده است که از صفر تا صد ساختار شبکه صنعتی را  از همه جنبه‌ها  مورد بررسی قرار دهد. که با این سامانه می‌توانیم محدودیت منابع را مدیریت کنیم.

ما در حال حاضر به صورت تخصصی در حوزه آب و برق فعالیت می‌کنیم اما در ادامه قابلیت اجرای این سیستم در حوزه نفت، گاز و معدن نیز وجود دارد که هم اکنون چندین تیم تحقیقاتی و فنی در حال توسعه های لازم می باشند .

وی ادامه داد: برای بهره برداری بهتر از شبکه های بزرگ صنعتی مثل پتروشیمی، پالایشگاه ، شبکه گازرسانی، شبکه آب و برق پارامتر های زیادی مانند نوع روز(کاری، نیمه تعطیل، تعطیل و...)، انواع تعطیلات شمسی، قمری و میلادی، دما، رطوبت، فشار شبکه، مصرف شبکه و  قابلیت اطمینان برای بهره برداری اپراتورها موثر است. این پارامترها در طول زمان در حال تغییر است و با بالا رفتن تعداد این فرآیندها ذهن انسان کشش مدیریت آن ندارد. اما ما برای بهره برداری بهتر در هر لحظه با بکارگیری هوش مصنوعی سیستم تصمیم ساز(DSS) ایجاد می کنیم تا نحوه‌ی بهره برداری همیشه بهینه و پایدار باشد.

با استفاده از هوش مصنوعی تراز شبکه اتفاق می‌افتد و به صورت اتوماتیک ساختار قابل کنترل می‌شود که در نتیجه این کنترل می توانیم استفاده حداکثری از تولیدات را داشته باشیم و از بی گازی و کمبود گاز جلوگیری کنیم.

مرتضی تقوایی درباره کاربرد هوش مصنوعی در مدیریت مصرف گاز افزود: با استفاده از کاربرد هوش مصنوعی در صنعت گاز، می توانیم از میزان گاز موجود بهینه استفاده کنیم و از بی گازی های ناشی از ناترازی انرژی موجود (اختلاف تولید و مصرف) با مانور صحیح بر روی ایستگاه‌های تقلیل فشار ( TBS و CGS ) و همچنین شیرهای خطوط توزیع گاز در فرآیند گازرسانی ضمن بالانس شبکه و کاهش گاز به حساب نیامده از قطعی گاز منازل و صنایع در زمان اوج مصرف جلوگیری کنیم و یا آن را به حداقل برسانیم.

**فرآیند نشت گاز شناسایی می‌شود/ هوشمندسازی سیستم گازرسانی با محصول بومی

وی ادامه افزود: با وجود این ساختار فرآیند نشت گاز و عدم کالیبراسیون کنتورها چه در سطح مصرف کننده کلان و چه در مصرف کننده جزء، شناسایی می شود. همچنین با ایجاد زیر ساخت شبکه قابلیت رویت پذیری حداکثری به وقوع می‌پیوندد.

این ساختار ابتدا مصرف هر جزء شبکه را با دقت بالا پیش بینی می کند. و سپس بر اساس مدل‌های هیدرولیکی و مدل‌های ریاضی و ساختار سیستم گازرسانی را هوشمند می کند. سیستم های تصمیم ساز (DSS) در هر لحظه بهترین پیشنهاد را به اپراتور می دهند و اپراتور می تواند پیشنهاد را بررسی کند و بهترین تصمیم را بگیرد که علاوه بر کاهش در مصرف انرژی هزینه های تعمیر و نگهداری و هزینه های گاز به حساب نیامده را کاهش می دهد. این ساختاری بهم پیوسته است می تواند منافع زیادی برای حوزه گاز از جمله افزایش درآمد ایجاد کند.

* کاهش یک درصدی مصرف بنزین با استفاده از هوش مصنوعی

مرتضی تقوایی درباره یکی دیگر از قابلیتهای این شرکت گفت: این مجموعه پیشنهاد عملیاتی دیگری دارد که با هوش مصنوعی قادر است حداقل یک درصد از مصرف سوخت مصرفی خودروها را کم کند و ما حاضریم کیفیت آن را تضمین کنیم. همچنین این محصول ما را از واردات بنزین بی نیاز می کند زیرا می تواند یک درصد از مصرف بنزین را کاهش دهد که در سطح کلان این عدد بزرگی محسوب می شود و باعث صرفه جویی زیادی می شود.

**کاهش چشمگیر هزینه ساخت نیروگاه به کمک هوش مصنوعی

وی در ادامه با اشاره به اهمیت هوش مصنوعی گفت:  هوش مصنوعی می تواند در عرصه های مختلف انقلاب ایجاد کند به همین دلیل رهبر معظم انقلاب در  بیانات خود به آن اشاره داشتند و تاکید دارند که ما باید جز ده کشور برتر در حوزه هوش مصنوعی باشیم.

مثلا برای ایجاد یک نیروگاه ششصد مگاواتی 15 هزار میلیارد تومن باید هزینه کنیم. اما ما با استفاده از فناوری هوش مصنوعی می توانیم این نیروگاه را با هزینه‌ای بسیارکمتر و یک صد و پنجاهم این عدد میتوانیم این نیروگاه را برای گذراز پیک برق ایجاد کنیم.

آینده بدون هوش مصنوعی برای صنایع تقریبا غیرممکن یا با هزینه های بسیار زیاد خواهد بود.

**حل معضل کم آبی با استفاده از هوش مصنوعی

مدیرعامل این شرکت اظهار داشت: استفاده از هوش مصنوعی در حوزه آب معادل سه خط خلیج فارس، نیاز ما را به آبرسانی کم می کند که این یک اتفاق بزرگ برای کشور ما محسوب می شود.  پس هوش مصنوعی، علاوه بر تامین نیاز ما در حوزه آب، هزینه های تامین و نگه داری به میزان حداقل 20% کاهش می یابد و 30 درصد هزینه های انرژی نیز کم می شود. این دستاوردها تنها قسمتی از مزایای استفاده از هوش مصنوعی در صنایع بزرگ و مادر می‌باشد؛ آینده بدون هوش مصنوعی برای صنایع تقریبا غیرممکن یا با هزینه های بسیار زیاد خواهد بود.

**تامین درآمد از محل صرفه جویی هزینه‌ها

وی در ادامه گفت: شرکت های دانش بنیان در گذشته پروژه های کوچک انجام می دادند و در فضای استارت آپی بودند و از طرفی دیگر  نیازمند تامین مالی بودند. اما در حال حاضر با توجه به گسترش و رشد سب و کارها، شرکت ها برای ادامه فعالیت نیازمند حمایت از طرف خریدار و مصرف کننده هستند زیرا ما می‌توانیم کیفیت محصولات خود را تضمین کنیم که مشتری با خیال راحت محصول را از ما خریداری کند. و ما حاضریم به عنوان فروشنده درآمد خود را از محل صرفه جویی کسب کنیم . با این شرایط مشکلات شرکت های دانش بنیان حل خواهد شد و علاوه بر حمایت از دستاوردهای داخلی در هزینه های آن ها صرفه جویی می شود.

گاها ما در برخی پروژه ها می توانیم تا یک چهلم از هزینه شرکت ها را کاهش دهیم اما متاسفانه هیچ مسئول شرکت و نهادی حاضر به شنیدن نبوده و متاسفانه با ادامه روند این بی اعتمادی به محصولات داخلی و عدم حمایت از نخبگان شاهد خروج آن ها و از بین رفتن شرکت ها در داخل خواهیم بود.

  تقوایی در پایان افزود: ما در بحث علم و تولید علم چیزی کمتر از کشور‌های پیشرفته نداریم، اما در بحث اعتماد مشتری و خرید محصولات داخلی و حمایت از ان دچار ضعف هستیم که این موضوع باید مورد بررسی قرار بگیرد.