Trí tuệ nhân tạo: Hướng đi mới cho công nghệ mạ điện trong tương lai (Phần 2)

Đối với những nhà sản xuất có ý định ứng dụng trí tuệ nhân tạo cho ngành luyện kim, việc cung cấp các dữ liệu chính xác về khoa học vật liệu đóng vai trò quyết định thành quả cuối cùng. Một số vật liệu có cấu trúc phức tạp có thể gây khó khăn cho AI trong quá trình mô phỏng quy trình sản xuất.

Do hàm lượng thấp của thành phần cần thiết trong quặng và tạp chất của các nguyên tố khác, luyện kim màu là quy trình sử dụng nhiều năng lượng với nhiều công đoạn phức tạp. Với loại quặng này, hàm lượng đồng trong quặng không được vượt quá 5%, trong khi hàm lượng kẽm và chì không vượt quá 5,5%. Một ví dụ khác là quặng Pyrit là đa hợp và chứa khoảng 30 nguyên tố hóa học. Chi phí năng lượng chiếm một nửa tổng chi phí liên quan đến việc luyện một tấn kim loại (tối đa 5 kilowatt [kW] năng lượng mỗi giờ đối với đồng). Nhiều ngành công nghiệp luyện kim màu cũng có sự chuyển đổi đa ngành luyện kim của các sản phẩm trung gian. Ngoài ra, để AI mô phỏng quy trình này cũng không phải là chuyện đơn giản.

Để tối ưu hóa việc sử dụng các quy trình công nghệ mới, nhà sản xuất không nên phụ thuộc vào AI để tăng hiệu suất hoạt động của thiết bị một cách nhanh chóng. Theo nghiên cứu, đối với mỗi nhà máy mới ứng dụng AI cho quy trình luyện kim, mức giảm chi phí là từ 3% đến 10% là mức độ ổn định nhất để đảm bảo hạn chế sự cố xảy ra. Mức độ cải thiện hiệu quả cao trong trường hợp này cho thấy rằng quá trình ban đầu được gỡ lỗi xa lý tưởng và kết quả là không thể thiếu. Nhưng ngay cả việc tối ưu hóa 3% chi phí cũng là một con số đáng kể đối với các doanh nghiệp vừa và lớn.

Bên cạnh các yếu tố về khoa học vật liệu, để giải bài toán về chi phí thì các nhà sản xuất còn phải luôn quan tâm đến giá cả thị trường. Theo khảo sát của Stratistic MRC , mức tiêu thụ kim loại màu trên thế giới được dự báo sẽ tăng trong dài hạn (tăng trưởng tiêu thụ đồng là 1,7%, nhôm – 1,5%, kẽm – 1,7% vào năm 2030) do:

• Tăng mức tiêu thụ trong các lĩnh vực truyền thống (đáp ứng nhu cầu của dân số ngày càng tăng và đô thị hóa)
• Tăng mức tiêu thụ trong các lĩnh vực mới của nền kinh tế (RES, vận tải mới)
• Sự phức tạp của sự thay thế bởi các sản phẩm thay thế (trừ chì)

Sự tăng trưởng của tiêu thụ kẽm sẽ được thúc đẩy bởi ngành công nghiệp thép (mạ kẽm), sản xuất đồng và đồng. Sự tăng trưởng trong việc sản xuất các loại phương tiện mới sẽ tạo ra nhu cầu bổ sung kẽm với số lượng 2,4 triệu tấn mỗi năm vào năm 2030 và 3,6 triệu tấn vào năm 2050.

Đồng thời, một yếu tố quan trọng đối với luyện kim màu sẽ là việc thắt chặt các yêu cầu môi trường sắp tới đối với sản xuất và cải thiện hiệu quả năng lượng và năng suất lao động. Do đó, nhu cầu về các giải pháp trong lĩnh vực số hóa sản xuất trong luyện kim phi kim chắc chắn sẽ tăng lên.

Văn phòng NSCL biên dịch