Steigerung der Energieeffizienz durch Einsatz von Künstlicher Intelligenz - detaillierte Auswertung von Datensätzen als Hilfestellung für Schmelzbetrieb
ArcelorMittal prämiert im Rahmen des Emerging Technology Awards einmal pro Jahr IT- und Prozessautomatisierungsprojekte, die einen besonderen Mehrwert für den Konzern bieten. Das Hamburger Projekt „KI-Temperaturprognose für Elektrolichtbogenofen (= electric arc furnace, EAF)“ von Projektleiter Dr. Michel Wurlitzer und seinem Team (bestehend aus Karsten Voigt, Volker Holst, Jens Müller und Dr. Thomas Kirk von der Partnerfirma Foresight Datamachines) landete unter den Top 3.
Temperaturmessungen sind beim Schmelzvorgang nichts Neues. Um den Vorgang zu überwachen und zu optimieren, wird die Temperatur des flüssigen Stahls in regelmäßigen Abständen mittel Einweglanzen überprüft. Neu ist der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (= KI) zur Bildung einer kontinuierlichen, virtuellen Temperaturmessung.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Messverfahren:
Der Startschuss für das Projekt fiel 2020. Gemeinsam mit einer englischen Partnerfirma, einem KI-Experten, machte sich das Projektteam zunächst an die Auswertung der Altdaten und den „Proof of concept“ (= PoC, dient der Überprüfung der Umsetzbarkeit einer Idee in der Realität) in Form einer Machbarkeitsstudie. Bereits nach einem halben Jahr stand der erste Prototyp inklusive Echtzeit-Datenerfassung und Interface.
Seit Herbst 2021 ist das aktuelle Modell nun in Betrieb und in das bestehende Leitsystem als Zusatzinformation integriert. Optimiert wird weiterhin. Dabei spielen die Schmelzer eine entscheidende Rolle: Sie stehen dem Projektteam mit Erfahrung und Know-how zur Seite und liefern neue Ansätze. Bereits 94 Updates gab es seit der Implementierung des Systems – und dabei wird es erfahrungsgemäß nicht bleiben. „Unsere Schmelzerinnen und Schmelzer sind sehr angetan von dem System“, sagt Ansgar Jüchter, Leiter Stahlwerk und Direktreduktionsanlage. „Es liefert klare und verlässliche Informationen und punktet durch die übersichtliche Darstellung.“
In Zukunft soll das System weiter ausgebaut und auf andere Arbeitsbereiche übertragen werden. Jüchter betont: „Der Einsatz von KI ist eine Hilfestellung für die Kolleginnen und Kollegen. Sie geben weiterhin den Fahrplan vor, schaffen die Vorbereitungsmaßnahmen, können sich noch besser auf die einzelnen Arbeitsschritte fokussieren und zu jeder Zeit manuell eingreifen.“ Das langfristige Ziel: die Energieeffizienz steigern und den Energiebedarf reduzieren – in der heutigen Zeit wohl wichtiger denn je.
Beim Emerging Technology Award von ArcelorMittal IT-Services America müssen eingereichte Projekte verschiedene Anforderungen und Kriterien erfüllen: