工业AI落地实践:从热电智能化到全行业数智化——iDiC对话深度解析

2025-08-26
来源:智慧中国网    

  

  随着ChatGPT引发全球AI技术浪潮,人工智能正从消费端快速渗透至工业领域,成为推动第四次科技革命的核心动力。我国作为全球最大工业国,拥有最完整的工业体系和最丰富的应用场景,如何将AI技术与实体产业深度融合,实现工业数字化、智能化升级,成为当前产业转型的关键命题。

  上海全应科技作为工业智能化领域的深耕者,深耕热电行业近十年,通过ADMC热电智能调控系统为近百家企业实现能效提升与节能降耗。2025年,全应科技发布iDiC数智一体机,从垂直行业解决方案向通用工业智能平台拓展,旨在降低工业AI应用门槛,构建产业生态。本次对话聚焦工控兄弟连 CEO、广东工信厅专家吴益宇与上海全应科技 CEO、工业智能化专家夏建涛博士,围绕工业数智化发展核心命题展开深度交流。

  从 ChatGPT 掀起的技术浪潮,到我国工业体系拥抱 AI 的政策推力,再到全应科技十年热电深耕、iDiC 数智一体机的生态突破,这场对话串联起技术趋势、行业痛点与落地路径,为工业智能化转型提供实践参考,解码 “AI + 工业” 的融合密码。

  以下是对话实录,根据语意略有删减或调整。

  对话人: 吴益宇(工控兄弟连 CEO、广东工信厅专家)

  嘉宾: 夏建涛博士(上海全应科技 CEO、工业智能化专家)

  

  开场:AI 与工业的深度耦合时代

  吴益宇:盈利对 AI 公司来说其实挺难的,行业里很多公司都面临挑战。但在 AI 的应用场景中,我始终认为最大的市场在工业 —— 只是工业行业分类太细了,光大类就有 40 多个,小类更是 600 多个,每个行业都需要 “扎下去” 深耕。这就要求团队里既要有懂 AI 技术的人,也要有懂行业工艺的人,工业人和 IT 人必须在这个点上聚合,才能真正赋能实体制造业的每一个细分领域。

  今天我要给大家介绍的上海全应科技创始人夏建涛博士,就是这样一位 “双料专家”—— 他既懂工业,又懂 AI,在热电行业一扎就是九年多。他的学术和职业经历也很特别:西北工大电子信息博士、新加坡南洋理工大学博士后,做过大学教授,后来在台达等企业做研发总监。在国内,这种 “工业 + AI” 双背景的专家其实非常难得。他不仅自己跨界,还聚合了更多专业人士组建了强硬的技术团队。

  今天的主题是 “工业迈入 AI 智能新时代”,希望通过这场专访,让更多人了解 AI 在工业领域的进展、落地难度,以及全应科技提供了什么样的产品和解决方案,能让更多行业以更轻松的姿态拥抱智能化 —— 毕竟不是每个行业都需要 “九年磨一剑” 才能实现升级。接下来有请夏博士和大家打个招呼,也补充一下您的背景。

  夏建涛:感谢吴总的详细介绍。大家好,我是全应科技的夏建涛。刚才吴总已经深刻阐述了 AI 技术革命引发第四次科技革命的时代背景 —— 工业正在从第三次工业革命的计算机信息化、自动控制阶段,迈向以 AI 为核心驱动力的智能新时代。

  正如吴总所说,把 AI 技术真正落地到工业场景,实现提质增效、节能降耗,不是一件简单的事。全应科技用了 9 年多、将近 10 年的时间,才把 AI 技术和热电(也就是发电)场景深度耦合,打通了技术闭环,完成了近百个案例的落地。

  今天的 AI 就像潮水一样快速渗透到全社会各领域,这只是刚刚兴起的阶段,远远没到结束的时候 —— 这是第四次科技革命的开始。未来,不仅工业的 60 个大类、400 多个小类会被 AI 改变,人类工作生活的方方面面都会被 AI 重塑,我们一定会迎来一个全新的未来。

  

  AI + 工业:机遇与挑战的时代命题

  吴益宇:夏博士的分享高屋建瓴。其实上海全应科技从 2016 年成立到现在,已经获得了高瓴资本、明势资本、凯辉基金、线性资本、松禾资本等知名机构的投资,确实在行业里起到了引领作用。而且热电行业本身和 “双碳” 目标紧密相关,电力和能源赛道正是当下的重要方向。

  接下来我想请您深入聊聊:当下全球人工智能技术引发了第四次科技革命,成为大国博弈的关键技术。作为工业人工智能专家,您认为把 AI 技术应用到工业生产,有哪些机遇与挑战?

  夏建涛:这是个非常时代性的问题。现在全球不管是 80 岁的老人还是 8 岁的孩子,对 AI 都不陌生 —— 我们每个人的手机里都有 AI 应用,和 AI 机器人对话、让 AI 帮忙解决问题已经很常见。

  但 AI 不是今天才有的概念,1956 年美国达特茅斯会议上科学家就提出了 AI,至今已有近 70 年发展历程。这一次 AI 突然火爆全球,是因为 2022 年 OpenAI 发布了 ChatGPT—— 它让人类第一次看到 AI 对语言的理解、流畅的对话和智能涌现,意识到 AI 终于能真正解决实际问题了。因此 AI 成了全球竞争的焦点,尤其是中美两国的技术竞争,也推动了第四次科技革命(第三次是计算机,第四次就是 AI)。

  前两周我去了上海 WAIC2025 全球人工智能大会,现场各种 AI 技术、产品、机器人争奇斗艳,参观者人山人海,能明显感受到:AI 时代真的来了,不是未来式,是现在进行时。

  AI 发展依赖四个核心要素:数据、算力、算法、能源。AI “吃数据”,靠算力运行,靠算法迭代,而大规模计算中心本身就是高耗能产业 —— 这也是为什么美国参议院今年 5 月的 AI 技术会议上,会把 “发展能源产业” 列为 AI 竞争的关键结论之一。

  每个国家发展 AI 都要结合自身特色。中国的特色是什么?是联合国认证的 “全球最完整工业体系”,工业规模世界第一,在无数领域都是全球最大生产国。这意味着我们有最丰富的工业数据和应用场景,这是独有的优势。

  因此国家早就明确了方向:2021 年提出 “发挥产业规模和场景优势,推动数字科技与实体产业融合”;2024 年以来两会政府工作报告连续强调 “AI + 行动”;今年国资委更是要求国企央企在关键场景尽快落地 AI + 项目。这些政策都指向一个趋势:中国工业的未来一定是 AI 化、智能化。

  但 AI 落地工业的挑战也很突出:

  •   首先是数据品质问题。工业数据大多数都是机器运行、传感器感知的时间序列数据,在工业环境中数据通常都被噪声干扰,数据不干净、不完整、突发跳变等情况时有发生。用脏数据训练AI,只会得到错误的AI模型。因此,AI应用于工业,第一关就是要能根据生产场景每一个数据点的物理意义和感知原理,对数据进行清洗,得到干净完整的时间序列数据集。

  •   其次,是工业AI算法挑战。当前最热门的AI算法是大语言模型,OPENAI、DEEPSEEK等都是。大模型因为神经网络规模庞大,需要海量的训练样本数据。工业生产数据都是机器运行数据,设备特性具有时变性,太早期的历史数据对设备建模已经失去意义,只能用近期的历史数据作为训练样本,因此数据量是有限的。这就要求AI算法具备小样本学习能力,能够高效提取数据中隐含的规律。另外,大模型需要海量算力,电力能源消耗惊人,难以在工业场合部署应用。因此,要研究发展面向工业领域应用的工业人工智能技术。

  •   实时性挑战。工业生产过程控制需要秒级甚至毫秒级实时调控,对AI系统的计算速度提出了苛刻的要求。这就需要研究有限精度高效AI计算方法。

  •   安全性挑战。工业生产控制要求绝对安全。大模型先天存在幻觉现象,无法满足安全要求严格的生产场景中。机器学习算法得到的模型,也会因为数据噪声产生意外的结果。因此,在AI模型上叠加安全保护层,确保工业生产控制指令处于安全合理区间,是个重要的课题。

  •   跨领域知识融合的挑战。只有把AI技术与生产工艺过程深度融合,才能构建出解决工业实际问题的智能调控系统。这就需要把AI技术和传统工业知识深度融合创新。两张皮式的叠加是无法有效解决工业生产问题的。

  

  热电智能化:从人工操盘到 “自动驾驶” 的突破

  吴益宇:您的总结非常精细。确实,AI 的三要素(数据、算力、算法)背后其实是能源 —— 这场革命甚至可以说是 “能源革命”,大家都在抢占能源高地。您扎了九年多的热电行业,目前火电还是电力主力,未来 30-60 年清洁能源会成为主力军,但无论如何,能源的产生、输送、使用都需要智能化。全应科技聚焦热电智能化近十年,ADMC 热电智能调度系统已经服务上百家客户。想请您分享:客户为什么要做热电机组智能化升级?升级后有哪些明显的改变和收益?

  夏建涛:吴总说得对,AI 竞争的终极是能源竞争,没有强大的能源供应,AI 发展就是空谈。而中国在能源领域有独特优势 —— 建国以来一直重视能源安全(和粮食安全并列),现在已是全球最大的能源生产、输送和消费国。

  当下热电(尤其是燃煤热电)仍是能源供应的 “兜底保障”:2024 年国家能源局数据显示,中国全年用电 10 万亿度,其中 67%(6.7 万亿度)来自燃煤热电,太阳能和风能加起来才 1.4 万亿度。即便未来绿能规模扩大,比如 2045 年绿能装机占比达 53%,但煤电 47% 的装机仍贡献 64% 的电量,效率很高。而且煤电还要承担 “灵活性调峰” 职责,支撑绿电上网和电网安全。

  但热电系统太复杂了 —— 锅炉、汽轮机、给煤机、风机、环保设备等上百套装备联动,有几十个到上百个参数要实时调整,下游用电用气变化、煤质变化都会影响运行。长期以来,国内绝大多数热电厂靠 “专家人工操盘”,但问题很突出:

  •   绿能上网后负荷波动大,人工调整跟不上,劳动强度飙升;

  •   人连续操作难免效率低,系统运行不优;

  •   环保指标容易波动,甚至超标;

  •   安全风险高,毕竟是高温高压设备。

  “让机组全自动运行” 是热电行业几十年的梦想。以前西门子、ABB 等国外厂商,还有国内 DCS 厂商都尝试过,但直到近十年 AI 技术成熟,我们才实现突破:2019 年全应推出第一代半自动系统(AI 给建议,人工执行);2023 年第五代系统实现 AI 直接输出最优参数到 DCS,彻底解放人力,热电厂进入 “自动驾驶” 时代。

  从近百个案例看,客户的改变和收益非常直观:

  1.   无人化运行:系统上线后运行操盘全交给 AI,人员从 “盯盘手” 转岗到巡检等更有价值的岗位,劳动强度大幅降低;

  2.   效率提升:AI 每秒分析上万笔数据,实时计算全系统最优参数,和 DCS 配合精准控制,年节煤几千到上万吨,折合成本显著下降;

  3.   环保优化:NOx 等排放指标平稳压线运行,环保药剂用量减少 15%-20%,既降本又减污;

  4.   灵活调峰:机组变负荷速度提升,能精准响应电网调度,支撑更多绿电上网,还能获得调峰服务收益。

  

  关键技术攻坚:破解热电系统的 “复杂密码”

  吴益宇:这些收益不仅是经济价值,更是社会价值 —— 对 “双碳” 节能减排的作用是持续生效的。想问问:要实现热电全系统智能化、自动化运行,你们攻克了哪些关键技术?

  夏建涛:热电厂是 “多参数强耦合、大延迟、多干扰” 的复杂系统,这也是为什么长期依赖人工。全应科技花了近十年才真正解决问题,核心突破了四项技术:

  1.   工业大数据处理技术:首先要稳定采集 “端到端” 全流程数据 —— 从给煤、锅炉、汽轮机、热网、电网到环保系统,兼容各种工业协议。更关键的是数据清洗:针对传感器畸变、安装偏差、扰动、原料变化等导致的 “脏数据”,我们根据每个数据点的物理意义和感知原理,设计了专属清洗算法,能快速得到干净数据。

  2.   全过程数字孪生系统:不是单一设备模型,而是覆盖 “给煤 - 锅炉 - 汽机 - 环保” 全流程的孪生体系。它融合了热电机理、专家经验和 AI 建模,能实时计算和预测每台设备、每个环节的输入输出变化,就像 “数字镜像” 一样精准映射生产全过程。

  3.   多变量多目标预测控制算法:区别于传统 DCS 的单变量 PID 控制,我们用多变量多目标耦合的模型预测算法,实时滚动优化计算最优参数。比如锅炉和汽机是强耦合系统,要同时满足安全、效率、环保目标,算法必须综合平衡这些变量。

  4.   云边协同架构:工业设备特性会随时间变化(比如水泵用两年性能就变了),静态模型会失效。我们用 “云端建模型、边缘端控生产” 的架构:云端低频次更新模型(大计算量),边缘端高频次实时控制(小计算量),确保模型永远适配设备工况。

  

  从热电到全工业:iDiC数智一体机的战略思考

  吴益宇:确实,工业人听 AI 技术觉得费劲,AI 专家理解工业机理也头疼 —— 大学里这是两个专业,国防科大等高校成立交叉学院,就是为了培养复合型人才。人社部数据显示,我国每年缺 3000-4000 万跨界融合人才,这也是制造业 “内卷” 的原因之一。全应在热电领域已经是领先者,今年 6 月发布的 iDiC 数智一体机,标志着从热电项目向更广阔工业领域进军。想请您分享:从项目到产品的背后思考是什么?iDiC 的技术优势在哪里?

  夏建涛:教育体系培养的多是 “专才”(学计算机的、学化工的、学造纸的),但 AI + 工业需要 “融合型人才”,而培养这种人才需要时间。同时工业门类太多,没有哪个公司的单一产品能覆盖所有行业 —— 就像第三次工业革命时的 PLC、DCS,也都是先垂直深耕,再形成通用平台。

  全应在热电行业十年,内部早就把产品拆成了 “通用智能控制平台 + 热电专用组件”。我们的梦想一直是 “用 AI 推动工业智能化升级”,从 2016 年公司成立时就这么想,那时还没有 “AI + 工业” 的热概念。现在国家 AI + 战略推进,各行各业都需要智能化,所以我们在今年 6 月把通用平台拿出来,推出了 iDiC 数智一体机。

  iDiC 的核心是 “让行业专家不用从零学 AI,就能快速搭建智能系统”,技术优势很明确:

  1.   工业时序数据系统:内置各种工业通讯协议适配能力,数据滤波、存储、调度功能全集成,能轻松对接 PLC、DCS、仪表,解决 “数据采不上、采不准” 的痛点;

  2.   智能控制组件库:含 40 多种高级组件,从基础的软 PID,到 AI 建模、多变量预测控制、目标优化、运筹调度算法,都是在工业场景里打磨过的,安全可靠;

  3.   数据可视化组件:能快速生成 SCADA 式数据监盘、报表、经营分析曲线等矢量可视化内容,直观呈现生产状态;

  4.   无代码 IDE 开发环境:用户拖拖拽拽就能搭建数据处理流程和控制逻辑,调试工具能快速定位问题,哪怕不懂 AI 底层技术,也能靠工艺经验构建系统。

  

  生态共建:AI + 工业的 “众人拾柴” 之路

  吴益宇:这相当于把你们踩过的坑、积累的经验都填平了,让其他行业少走弯路。但工业系统太复杂,光靠产品不够,还需要生态。您认为全应要建立什么样的生态体系,才能赋能更多行业数字化升级?

  夏建涛:吴总说得对,工业智能化不可能靠一家公司完成,必须靠生态分工。回顾历史,计算机发明后工业进入自动化时代,PLC、DCS 之所以能普及,就是因为形成了 “工艺专家 + 软硬件专家 + 安装调试团队” 的生态。

  iDiC 是全应在热电十年积累的 “通用技术底座”,但在石化、造纸、冶金、环保等领域落地,必须靠行业专家:他们懂自己的生产痛点和控制需求,能基于 iDiC 调度功能组件 —— 比如数据要不要滤波、用 PID 还是多变量控制、需不需要 AI 建模,这些都不用从零开发,直接调用平台组件,再用 IDE 把工艺经验变成控制逻辑。

  我们希望构建的生态是 “通用平台 + 行业应用 + 全链条服务”:全应做好基础工具(数据处理、算法、平台稳定性),行业伙伴做垂直开发,安装调试团队负责落地。这样分工协作,才能让 AI + 工业跑得更快。现在我们已经和冶金、环保行业的伙伴合作,他们用 iDiC 实现了各自领域的 AI 算法落地。

  热电是工业上游,我们服务的石化、煤化工客户常问 “能不能帮我们下游也智能化”,但我们必须承认:隔行如隔山,每个行业的工艺积累都需要时间,所以生态合作是唯一出路。

  

  未来展望:工业智能化的终极形态

  吴益宇:这种理性认知很重要。最后一个问题:畅想未来,您认为工业生产会呈现什么样的形态和特征?

  夏建涛:AI 正以迅雷不及掩耳的速度渗透,现在全球资金和人才都在向 AI 聚拢,发展速度快到 “读论文的速度赶不上技术迭代”。未来工业生产会在四个方面被 AI 深度重塑:

  1.   生产智能调控:AI 直接扮演 “老师傅” 角色,操控设备让生产高效平稳,产品品质更稳定,效率大幅提升;

  2.   运行智能安全:AI 实时分析全流程数据,提前预警安全隐患,从根本上避免事故 —— 现在靠人收集信息太慢,安全事故往往瞬间发生,AI 能做到 “本质安全”;

  3.   智能设备管理:不再按固定周期检修,而是靠 AI 设备模型精准判断磨损状态,定制化维护,延长设备寿命,减少停机;

  4.   工厂智能运营:AI 成为 “超级大脑”,打通上下游数据,实时分析原料价格、下游需求、能耗成本,给决策者提供最优方案,实现全产业链智能运营。

  未来 10-15 年,数字化基础好的行业(比如石油化工、发电)会率先实现 AI 全部署,工厂进入 “少人化值守” 模式 —— 不是绝对无人,而是人聚焦安全兜底和创新。那时工业会更高效、低碳、节能、环保,中国工业会从 “规模大” 真正走向 “质量强”。

  吴益宇: 非常认同。最近去宜宾看到一家光伏企业,投了 150 亿建先进工厂,用三四千台设备、上千台 AGV 打造智能制造,这就是先进产能替代落后产能的缩影。国家推动 “反内卷”,核心就是用技术升级让行业更高效、环保。

  线性资本的黄松延博士评价全应是 “中国第一家真正用数据智能赋能热电的公司”,帮助客户提效降本、减碳,实现双碳目标。确实,中国制造业占全球 35% 的 GDP(超过第二名到第九名总和),但消耗 50% 的能源,“用 AI 提升能效” 是制造大国的责任。

  商业场景的 AI 应用已经很成熟(比如微信企业微信 5.0 的智能功能),但工业场景任重道远。全应用十年磨一剑,从热电深耕到 iDiC 平台,正契合两句话:“每个行业都值得用 AI 重新做一遍,每个企业都值得用生态思维重新做一遍。”

  夏建涛: 这两句话说得非常好。现在正是用 AI 推动工业从自动化迈向智能化的起点,是百年难遇的机遇 —— 上一次这么大的变革还是 60 年前计算机发明的时候。我们希望和各行各业的专家、伙伴携手,让中国工业从 “高耗能” 走向 “高效低碳” 的新时代。

  吴益宇: 深圳特区 45 周年时,机场大屏写着 “一路生花,再起星辰大海”,这句话也送给所有工业从业者。期待更多新朋老友加入全应的生态圈,共同推动工业制造更美好的未来。

  夏建涛: 谢谢大家,再见。

  吴益宇: 感谢夏博士,今天的专访到此结束,再见。