[想攝影145] 細說分鏡 Vol.22
🎥 影片時間連結:https://youtu.be/3XpWY8Xbe5U?t=316
🖍我的課程,每一堂課的設計
🖍並沒有華麗的外在標題
🖍既不追求速成、速效
🖍也無法讓你覺得大開眼界、值回票價
「老師,課程快結束了,你有開進階課嗎?」這問題這幾年教完基礎課,我一直被問到的問題,一開始是沒有什麼進階課程,但經過數次的課程更新,上課速度放得慢一點,增加更多說明與例子,再把一些我覺得「真的對學生稍難」的課程,另外獨立出來,我的入門課程,從 2012 年初的 6 堂課,到現在共有 12 堂,再另還有 6 堂進階課,所以這個問題答案是「有的」
🟥課程設計想法不同
「蛤? 你單就對焦、光圈,就花 2 堂課,4 小時來教哦?」 別人一節課不但都講完,也把快門、ISO 等等全都講完了,為什麼你要花這麼多時間來講?
嗯,雖然沒有上過別的基本攝影課,但有參考別人的課程大綱、講義,如果真的要我一堂課講完曝光三元素 – 快門、光圈與感光度,我當然可以,甚至快的話,可以在 10 分鐘全部講完,有什麼難的? 但為何我不這麼做? 單單「對焦」我就可以講近 2 個小時,因為背後對於「整個所有課程設計想法」是有很大的不同。
前面幾篇文章,約略談到「構圖」對我的意義,也提及到「構圖技巧」與「構圖」的關係,但有一點是沒有提到的,當要開始「構圖」,也就是要說一個故事之前,我們該如何進行第一步 – 對焦,先將一張照片主角放進去,透過對焦,讓主角更加清楚,讓觀眾一眼就看得出「誰,是這張照片該看的」,不用其它的言語輔助,對焦就能達到這一點。
這樣就要花 2 個小時去講嗎? 這當然不只如此,要簡單認識相機、鏡頭結構、如何達成對焦、對焦在不同處,清楚的「主角」不同,背後隱含的意義有什麼差別? 又或著問最根本的問題 「我們幹嘛要對焦」,一張照片可不可以不要對焦? 如果要對焦的話,在實際拍攝流程,該放在一開始? 還是邊構圖邊對焦? 構好圖再對焦可不可以?
更常看到的,很多初學者根本「完全不在意對焦」,無論是手動、自動對焦、對焦的形式,一點也不去管,彷彿「對焦」這件事,在他拍照過程完全消失,只管照片裡頭元素的擺放、呈現形式,遇上更誇張的是,有些初學者拍了一整天,相機一直切換至「MF 手動對焦」都不去在意。
🔹這些問題在這幾年都會被台下同學問到,進而重新調整講義,希望在同學舉手發問時,不是後頭的講義有準備到答案,不然就是等著同學提問,好讓我進一步來談談「對焦」更重要的意義 – 一張照片的故事、靈魂就從「對焦 – 主角」展開,一個故事,沒有主角,自然就沒有下文,更難去構圖,甚至就算拍完照片,這張照片也說不出個故事,也更無法呈現你與這張照片的「連結、關係」也答不出所以然。🔹
🟥談談故事的「主角」
.「即將上映的電影「007:生死交戰」終於要上映了」
.「電影 “魔戒” 若是一句話講完,就是一個人,千辛萬苦把戒子帶到大老遠的地方,把它熔掉的故事」
.「ㄟㄟㄟ,聽說 A 跟 B 他們有點曖昧,每天中午經常一起下樓買飯,他們會不會是情侶啊」
.「我聽說隔壁東西要漲價,這樣子以後我就可能不去吃了」
.「今年第 3 號颱風 – 櫻花颱風已經成形,位於我們東南方海面 1500 公里…」
任何一篇故事、小說、電影、戲劇、舞台劇、歌舞劇,還是我們市井小民日常生活閒談、八掛,或是電視新聞,甚至是氣象預報,無論時間長度、字數多少,以上每一種「故事」裡頭都隱含著我們討論的焦點 – 主角,在裡頭,整個故事才能繼續往下推展。
如果你打開電視,隨意看著一部播到一半的電影,你該如何判斷出誰是這部電影的主角?
「鏡頭最多的那一位」(這一定是)
「對話最多的」 (這通常也是)
「最帥的、最美的」 (大多都是)
「正義的一邊」 (通常)
「主角,通常不會死」,這是最常聽到的說法,總是死裡逃生,槍林彈雨總是沒任何一發子彈打中他,就算打中了也不會致命,總是在身體邊邊角角不礙事的角落,就算命中要害,沒事的,很快救援就來,沒事沒事,但也是有主角最後真的死去的故事,最有名的莫過就是「鐵達尼號」,裡頭主角「傑克」在全長近 3 小時的電影,最後十幾分鐘才沉入冰凍的海裡。
若是一部「沒有主角的電影」,主角在電影播放第一分鐘被賜死了、消失了,那故事還能如何推展下去呢? 即使主角真的第一分鐘就「消失了」,那應該也是採用「倒敘法」方式訴說後頭的故事,若整個電影沒了主角,自然就沒有意義,更不會被拍攝出來。
🟥對焦與主角
🔹電影,某程度可以說是「連續不停播放的照片」,在電影播放時,你按下「暫停鍵」,不就等於是一張「照片」了嗎? 🔹
無論在何時暫停,每一秒的鏡頭,都是導演與剪接精心設計的「分鏡」,想傳達一些概念在裡頭,讓故事合理、節奏流暢、或是輔助說明,沒有一個分鏡浪費時間,若是以奧斯卡眾多獎項中「最佳剪輯獎」或許可以說明,好的剪輯可以讓一部原有的故事更加出色,既然可此,無論電影播放到哪,任何一刻按下暫停所呈現的畫面,我們都可視為充滿「故事性」的照片。
🔹我們並不是拍電影,也不是微電影、短片,我們拍的是「靜態攝影」,相對就簡單多了,只需要拍攝「一張照片」就好,並且為了要訴說這張照片的故事,以及背後的「創作動機」,我們得要好好朝著這目標,在眼前的景像,眾多的事物中「尋找出主角」,並且搭配「構圖技巧」,好讓一張照片完成後,有著你想說的故事,有著這張照片代表的意義在裡頭。🔹
當在說明這張照片故事,必然說說創作動機,而「為何這個放這裡、為何比例是如此、為何曝光如此呈現」這些都構圖技巧,最後你仍需要說明這張照片,所要傳達的「故事」,故事自然是從主角開始展開,那麼「對焦」這件事情,必定為選定一張照片的「主角」,所有的故事都從主角開始展開,自然是故事的重心。
🔹照片的「重心」,並不是視覺上的重心,而是所有這張照片存在目的,就是為了「他」才開始一連串拍攝工作的準備、路途的跋涉,全都是為了「他」,照片才有存在,才有了背後的故事,又或著是說,這張照片就是為了證明事件的存在、證明你的心中的追求,又進一步可以說,在眾多你所拍照的照片,背後隱藏的主角,其實就是「你自己」。🔹
「好的導演,會從電影最後一幕開始推起整個故事」,當電影第一秒開始,所有的故事鋪陳、轉折、悲歡離合,就是為了最後一幕所準備,隨著電影謝幕升起才算是最後的 ENDING 。
我覺得這觀念跟「攝影過程」蠻像的,無論拍攝一張照片中間歷經多少曲折、起伏,觀眾所看到的「就是成果而已」,事前所有的準備,包含每個攝影工具的準備、行程規畫、拍攝技巧的磨練,不就是為了「最後的照片」存在嗎? 這所有的過程就是為了最後一幕能夠完美誕生 – 也就是這張照片,從這個角度去想你一張感動自己的照片,是不是讓你有著蠢蠢欲動的念頭,也來想試著動動筆、動動口,來為這些作品說說背後的故事,其實也就是交代與分享你自己的故事。
🟥HOW 很重要
但更重要的是「WHY」,我認為「為什麼 WHY」比「怎麼做 HOW」來得先、來得重要,也許這跟我從小學習的個性有關,我總是希望知道「為什麼這門課是必修」,而想著不是「如何把這門課學得好」。
讓我想到求學時期的故事,面對一題數學問題,不懂當然問懂得同學,他們給我的感覺通常是不假思索的說「就帶 XX 公式就好了啊」,心裡不免「蛤,你們都這樣子死記哦? 都不去想為什麼一定要這麼做嗎?」這種感覺,但最後到底誰對? 當然他們是對的,誰對或錯又該如何判別? 看誰考高分、誰過關、誰被當,一翻兩瞪眼,沒有好爭論的。
偏偏我又是理組的,計算數字哪怕差個 0.01 都是錯的,用誇張一點的比喻的話,這個 0.01 的誤差可能會炸掉一間工廠,或是燒掉一隻手機,確實數學「計算得精準」是很重要的,至於為什麼要用 XX 公式? 在那時候對我「並不重要」,若我真想證明可以不要用 XX 公式也能計算出來,可能要到研究所,或是更高深的學位,這問題才比較適合被提出來。
我這「WHY 比 HOW 看得更重的個性」,不大適合讀理組,轉到社會學門就太適合了,社會學門面對問題,通常比較不給定一個確定的答案,比較傾向思考答案之外,有沒有其它的可能,只要你說得通,理論帶進來解釋得好,就不像是理組考題「不是對就是錯」,而社會組的答案,比較像是「哪個理論解釋得更好、更適合」,這樣子我反而駕輕就熟,讀得自在也符合我的個性。
🟥課程設計精神
🔹若是在戶外拍攝時,你我只是片面之緣,問我「拍的太亮怎麼調整」,我用「十秒鐘的時間」告訴你如何操作「曝光補償」來達到你想要的;但如果是在課堂上,要清楚了解曝光補償,我得要花 4 小時時間先講講「測光」與「測光公式」,再花 2 小時講講曝光補償原理,以及實際相機操作過程學習,懂了以後你才了解「曝光補償」那不到 10 秒的動作,原來背後是 6 小時的學習,是這麼多要學的概念。🔹
你想要哪一種? 不同的學生要的不同,攝影教學快 10 年,遇上各式各樣、老的少的、男的女的各種形形色色的學生,總是得因應不同學生上課目的,選擇一種適合的教法來迎合學生才行,現在,不如也想想這問題「你願意花上近 6 小時間來學習 10 秒鐘就能操作完的動作」還是「我只要知道怎麼做,背後為什麼我不想知道」。
🔹課程設計大綱越是看起來精彩、豐富多元,當然在競爭的市場上,更容易得到學生的青睞,這一點我並不否認,我的課程大綱,無法帶著你爬上山、跳下海,讓你知天文通地理,因為每一堂課的內容,我總是希望帶著更多的 WHY 在裡頭,讓你在懂得 HOW 之前,是了解自己為何要「這麼做」,當你更了解每一個動作背後基礎是這麼一步步推展而來,這並不是走冤枉路,而是為你打下更多未來創作的基礎,也許課程結束短暫時間你無法體會,但相信若你繼續朝著更深、更多元的攝影主題鑽研,你所花的時間與精力,在那時會漸漸現出來,這點是我設計課程的精神,也正我對攝影教學的堅持的地方。🔹
你說若採用這樣子精神,設計每一課、每一個觀念、每一個章節、每一個投影片,直到每一句話,有辦法在短短的時間,教會你更多東西嗎? 我,是做不到的;但如果我們講求「速效」,簡單了解基本做法與原理,然後帶著設備直接開始拍攝,遇到不懂再回頭來討論問題,這樣子不好嗎?
也沒有什麼不好,這點在前幾篇文章我也提到過,因為學習攝影不是個「單程車票」,總是在「基礎 – 創作」之間不斷的來回,從偉大的作品中發現精華點,再回頭看看自己哪裡不足,再做更多嚐試重新創作,但如果你的基礎不夠好,是無法識讀那些讓人感動作品背後的心血如何達成,反之若你不適當踩個煞車停下來思考自己的缺失檢討,要再突破自己的界限也是有限。
先準備齊全後再出發、再回頭檢討? 還是先有了簡單的認識,先出發再說,遇到困難再回頭,哪一種教學課程設計比較適合? 沒有哪個比較好,只是哪種方法適合你,而我的課程設計採取「前者」,希望你準備更齊全後再出發,失敗了、遇上問題了再回頭檢討、再出發,同時我的求學過程那些挫折經驗,以及轉換不同領域後學習的經驗,讓我強調「為什麼 WHY」,比起告訴你「如何做 HOW」來得更重要,不希望你一開始朝著飛翔前進,只希望在往前踏第一步前,先試著問自己「為什麼」,而不是「如何走得好」。
🟥蘇格拉底之死
我常問學生「哲學家蘇格拉底是怎麼死的?」,大多數學生認為「人,總是一死」帶過這問題,知道故事的學生會說是被賜毒酒死的,但我總是開玩笑說「他是被人 “討厭” 死的」。
🔹為何這麼說? 蘇格拉底總是到處問人「為什麼、為什麼」,最敏感也不能問的問題 – 為什麼你要信上帝? 上帝是誰? 真的存在嗎? 信他有什麼好處? 這些不該問「為什麼」的問題惹怒了掌權的人,覺得他是個挑戰威權的無神論者,要他做二個選擇,要嘛認錯相信上帝,不嘛就喝下毒酒去見上帝,此時我相信蘇格拉底喝下毒酒後可能心裡還在想「喝下毒酒,人為什麼會死」吧,我猜。🔹
我不敢拿我自己跟蘇格拉底相比,我也不想淪落到蘇格拉底最後的結局,在面對有限的時間,以及市場彼此競爭之下,儘管我多麼想在一個觀念上做更多的「為什麼的討論」,但學生總是需要更多的實作,以應付未來,或是即將到來的問題 – 我需要學會攝影,來做一點什麼事情,而近期的課程,也試著平衡「WHY 與 HOW 」的比例,這才是我更該做的。
所以我自認我的課程大綱,沒有華麗的外在標題,本身設計也不追求速成速效,更無法讓學生能有一種「哇,一門課可以學到超多東西」的感覺,這些都是我自認的缺點,也只有認同我的想法的學生,願意嚐試上上我的課程,我都非常感激。
也有學生、朋友建議我「既然課程內容這麼多,再拆細一點,多元一點」讓不同需求的學生,選擇更多,如果一味追求「開課、賺錢」,似乎又與我的個性相違背,但這又是另外一個可以好好開一篇數千字的文章來分享,這裡,就讓我們跳過吧。
或許目前開設的線上課程 – 終生閱讀的線上課,較能解決這個問題,若想學得快一點,每天都看一集,並且用 1.5 倍速度播放,觀念學到了,不懂再重頭看;若想要慢慢看的也沒關係,一周看一集,一集看二次都沒關係,享受每天都進步一點的感覺。
再應因疫情下的困境,所以,這樣子的線上課程就這麼「上線」。
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槍鑽原理 在 彭菊仙之教養幸福又好玩 Facebook 的精選貼文
【《寫作吧!一篇文章的生成》讓我用玩耍的心態練習寫第一篇小說】
#升學作文
#文學創作
#歌詞臉書文案都寫出自我特色
#看此書每個人都會愛上寫作
最近我愛上了一門課《寫作吧!一篇文章的生成》,是蔡淇華老師開的課。
我覺得這門課真的是物超所值,全部課程三十堂,卻只要420元,打完折332元。
儘管這門課是淇華老師寄來送我免費試上的,但我還是要拿起大聲公替他在網路的大街小巷搖旗吶喊、發宣傳單,因為,這課程實在太精采,太物超所值。
這三十堂課濃縮成這本書《寫作吧!一篇文章的生成》,淇華老師出此書前曾把書稿寄給我,但時間有限,老花眼的我又不慣於閱讀電子檔案,所以只有大略的瀏覽。
上週拿到書之後,一展頁就開始了驚喜連連的挖寶之旅,每一頁都有寶藏,愈挖愈大顆、愈多顆,我這個尋寶人,才走一小段路,一顆顆迎面而來的大小寶石就如繽紛雨滴,痛快地把我的寫作思路全面沖洗。
忝為一名被人溢美稱做「親子作家」的我,方知,我根本稱不上踏進迷人幻彩的寫作堂奧。
可學的、要學的、必學的、想學的;沒寫的、可寫的、不該寫的、寫不對的,還多的是啊!
淇華老師這本書是直接丟給我滿手滿心燦亮的寶石,真是應接不暇,但每接到一顆,都是心流大震盪,如強大的直流電波、精準擊中腦部新區塊。
而我自己也才看清自己,其實我還停留在礦石層次,潛質有待敲磨得更晶亮、更獨特、更具恆久的價值。
我曾說過,我不再寫教養書,但是不代表我不再寫作,我也曾在某個雜誌訪問我時說過,現在的我覺得當「讀者」比當「作者」更有趣。
然而,上著淇華老師《寫作吧!一篇文章的生成》這門獨家心法寫作課時,我突然發現,可寫的東西太多了,而且按照蔡大師的提點,我應該可以將寫作提升到一個新的層次,而且樂趣無邊地進入更深的心流漩渦裡。
我才明白我自己在受訪時為什麼會講出「我不想再寫教養書、讀書比寫作更有趣」這兩句話,那是因為,我發現自己好像卡住了,
每每看到臉書動態回顧出現我曾冒湧的靈動文字,我很疑惑,那怎會是我寫的?我現在寫得出來嗎?然後自怨自艾:唉,果然是老了,我再也生不出過去那樣的文字了!
然而,這本書我才讀到三分之二,就忍不住飛揚在一趟沙塵滾滾的寫作大冒險裡了。
我,居然開始嘗試生平第一次寫小說(純粹是練習,而且是樂在其中的練習,就作為此門課的作業吧),而在寫作過程中,我整顆心都懸在這個小說情節裡,沮喪著、狂喜著、疑惑者、遺憾著…
過去兒子曾經跟我說,媽,你不要再寫教養了,太無趣了,寫寫故事吧,寫故事很好玩;
在媒體影視界的朋友也曾跟我過,怎不試試寫劇本,寫教養書寫來寫去不就那樣嗎?!
我都回答說,我沒有故事可寫,我也編不出虛構的故事。我不是說故事高手。
這兩天,我則跟兒子說,我現在才發現寫故事很痛快,但也很痛苦,因為我連切菜、炒菜的某些瞬間都困在角色的心境裡,出不來了,魂縈夢牽,用自己創造的角色與文字折磨著自己,我在每一個情節與轉折裡哭笑悲喜。
我當然不是文學家,但是在這些瞬間,我體會到了淇華老師所說的:「大部分的文學家都有幻聽幻覺」。
為什麼我突然敢寫故事了呢?我必須說,就是因為蔡淇華老師的這本書《寫作吧!一篇文章的生成》讓我發覺,寫作還有的玩啊,還沒玩夠啊!不為什麼而玩,純粹就是好玩。
這本書的第一部分當然還是瞄準最具體實在的龐大市場:升學作文。
這不是我關心的,但是讀畢才發現,淇華老師的心法是獨具的,好好學習他的心法,必能考出作文高分,但不代表就只是要功利性的學學耍花槍。
事實上,學寫「升學作文」是打造寫作的基本功,淇華老師教的是:
用「故事情節」寫好抒情文;用「小說邏輯」寫論說文;跟購物台學「回馬槍法」點亮論說文。面對大考命題,要學著站在制高點上延伸成「我與世界的關係」,寫出宏觀思維、寫出責任與愛。
最吸引我的是第二部分「文學創作」,一般人以為只有天縱英才才可能灑出跳躍著精靈的文彩,
但是,淇華老師透過一篇篇他自己親自提點面授的文學大獎作品,我目睹了一塊塊璞玉如何被雕琢成令人屏息的金鑽巨作。
這本書裡所提到的一些心法,或許過去我也曾無心插柳的使用過,但是我從淇華老師系統性的整裡中,才回溯這原來是具體的、後天可磨練的技法。
比如,用具體的B來講述虛形的A,將濃情蜜「意」藏在萬「象」中。例如描寫對失智外婆的不捨:
那壓彎的背脊,被歲月拱成了時光隧道,輕易帶著外婆走回從前的世界,卻模糊了幾分鐘前隧道口的風景……
挑一個物件「丟」出去,再用此物件的物理特性「接」住它,甚至可以延伸用一整個「物理系統」來發散無限意象。
意象可以說出更多我們說不出的話。淇華老師說:用物理講人理,就是文學。
另外一個是關於描述的技巧。淇華老師說:寫作,就是「寫動作」。要描寫一個嫻靜的女孩,別再八股的說她端莊嫻淑,要記得在細節上刻劃她、讓文字動起來,把「2D白描」提升成「3D立體境象」:
她的雙手像蝴蝶,輕輕停在百褶裙上……
這嫻靜美感十足啊。
「好的文學家,都尚未失去『相信萬物皆有靈』的『原想像力』」。說白了,就是擬人化,但是淇華老師更具體的傳授技巧:
要擅長「視覺思考」,賦予萬物行動的能力,甚至提升到與人同高、或更高的位階。
關於散文的寫作,本書還也有很多別緻的獨創心法,我邀請大家光明正大地來學這些偷吃步。我分享其中印象最深刻的一技「小題大作」。
他引用南方朔所言:「作家有一個天職,是將熟悉的事物陌生化,把平常的事物神話化。」要將熟悉化為陌生,最好的方法,就是「小題大作」,以創新視角「日常見反常」、「平凡見非凡」。
或者,當心中有一個不得不說的故事時,不要急著下筆,「或許可以找到一個收斂全篇的『微物』作為意象,去營造一個意象結構……讓作品有深度、厚度,與情牽眾生的溫度。」
此外,散文要動人,就要能寫到「在別人的故事裡,留下自己的淚」,因此,觀察要細、描寫要深,淇華老師下個註解:「有細才有戲」。
此書如蔡淇華老師所言,他花了最多的篇幅在討論詩的寫法,但給我最大的刺激如前述,是引發我嘗試寫故事,虛構的故事。
我寫到一半才發現我還沒學到最重要的小說寫作要點就急著動筆了,不過,來不及了,我只能說,淇華老師這本書具有極大的刺激動力,讓我迫不及待躍躍欲試。
關於小說的最重要要點就是「創新度」:他以一個評審的角度說:「我不要看結局可預測的小說,我不想看改寫的新聞事件,我情願選擇文字不太好,卻想像力狂野的作品。」
我喜歡看兒子們編的故事,儘管文字力有待琢磨,不過天馬行空、無法預測的佈局,真的是我這個被框限在既定生活軌跡裡的半百人最欽羨的部分。
經過淇華老師的點化,我意識到我還有機會解放無邊的想像力,因此感到非常興奮、希望無限。
此外,關於如何寫廣告金句、特妙的歌詞,以及如何從經營臉書到出書……,每一篇都精彩絕倫。
比方經營臉書,淇華老師提出「Kiss原理」:
Keep it Simple & Stupid. 這裡的Stupid,指的不是愚笨,而是指老嫗能解的語言,寫臉書,多講講人話比較好。
或者也可以解釋成:Keep it Sweet & Simple. 因為人在閱覽臉書時不耐深澀的長文,愈親民愈好。(我這篇文章很長,明顯是個錯誤示範。哈。)
我以一個親子作者的角度來為本書下一個註解好了:
他的每一本著作,每一個字、每一個段落、每一篇文就是不言而喻、可充示範的「身教」,是文學的典範,絕對不是乏味訓誡式的「言教」,不是只談寫作步驟與技法的寫作參考書。
默默地讀,就有爽爽的共鳴!淇華老師所有寫作書本身的文字與工法,就是文學代表作。
喜歡寫作的你,不要錯過,覺得自己不是寫作的料的人,更不能錯過,因為,讀完此書,即便你覺得自己是路邊一小顆隨人踩的土石頭、或是河邊平凡無奇的鵝卵石,都有機會雕出自己的文字光采。
#蔡淇華
#寫作吧一篇文章的生成
【書訊】https://www.books.com.tw/products/0010895140?sloc=main
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【中鋼AI現場1:1千5百度高熱密閉生產環境如何監控?】高爐AI應用大剖析
中鋼靠間接量測高爐生產數據,一步步打開黑盒子,運用AI即時監控爐況,提早預測異常生產狀況即時應變
文/翁芊儒 | 2021-03-04發表
攝影/洪政偉
高爐之於鋼廠,是不可或缺的一環。飄洋渡海的鋼鐵原料從港口上岸後,會先由煉焦工廠製成焦炭、燒結工廠製成燒結礦與鐵礦,加入其他次要原料後,就會來到鋼鐵融煉的第一站,高爐。
高爐的作用,就是透過一連串高溫熔融反應,將鋼鐵原料煉成鐵水。雖然說起來容易,實際上,高爐卻是一個複雜的煉鐵反應器。中鋼煉鐵廠高爐二課課長許雍達解釋,每一座高爐,都集合了非常多系統於一身,包括了爐體本身冷卻系統、熱風爐、原料輸送、出鐵、爐氣處理、頂壓回收發電、噴媒等環節,每個系統互相搭配,才能維持高爐穩定運作。
這個系統中,真正煉製鐵之處,就是外觀形似巨大養樂多瓶的高爐爐身。其運作原理,是從上方加入煉鐵原料,以一層焦炭、一層燒結礦與鐵礦的方式,盡量將原料均勻散布其中,再透過周邊的熱風爐,將空氣加熱,從高爐下部的鼓風嘴鼓進高爐,來加熱、還原,將鐵礦石融煉成鐵水與爐渣。
熔煉過程中,中鋼也透過鼓風嘴噴吹粉煤,來取代部分焦炭作為還原劑,可降低煉焦爐的負荷,並有利於爐熱調節;而爐內產生的高爐氣,也能在淨化後用來發電,並作為熱風爐及廠內的燃料,來達成節能、減少碳排放的效益。最後的鐵水與爐渣,則會分開取出,各自進行下一步的加工或販售。
許雍達指出,這套高爐生產的做法,早從十多年前就持續運作至今,但在過去,高爐內部高溫、密閉且不易觀測,難以得知爐況是否符合預期,「比如原料一層一層加入之後,到底分佈均不均勻?又要如何在爐溫下降之前,提早預測來因應?」
這些問題,隨著IoT與AI技術日漸成熟,中鋼開始蒐集更多生產數據,逐步翻轉過去熟悉的高爐運行操作。
落地27項高爐智慧應用,更即時掌握高爐生產動態
中鋼約從3年前開始,致力於研發高爐AI,不只開發高爐爐況監控的相關應用,也開發周邊設備的AI應用,比如原料輸送帶的預測維修、熱風爐生產效率與耗能監控、現場人員的安全監控等,截至今年初,已經完成27項高爐智慧應用的開發,依據應用的特性與適用場域,分散部署在4座高爐中。
由於高爐本身就像是一個黑盒子,為了掌握高爐的生產狀況,中鋼在高爐上裝設了多種感測器,就是要靠各種生產數據,一步步將盒子打開。
比如說,從高爐上方布料時,雖然是均勻旋轉布料,但實際布料情況還是會依據爐內氣流變化而改變,為了監控布料狀況並適時調整,中鋼在布料槽裝設了料面溫度儀與輪廓儀,來掌握布料形狀與高溫氣體的分布情形。在爐壁上,中鋼也裝測了溫度感測器,透過爐壁溫度變化頻率,來預測爐壁冷卻元件是否受侵蝕、內部是否結塊。
不只如此,為了預測爐熱變化,中鋼量測出鐵口的鐵水溫度變化,參考操作條件、鐵渣的化性分析,開發AI預測未來爐熱;也運用爐溫爐壓分布的異常數值,找出發生管道流異常的可能性。透過更即時發現異常並自動預警,就是要讓產線人員盡早發現問題,才能提前調整生產參數來因應。
而且,針對所有開發的生產數據監控與AI應用,中鋼開發了綜合爐況評分機制,能從原料分佈、氣流狀況、目前風量、鐵水產量、爐內溫度等生產狀況,為高爐當下的運行表現評分,讓產線人員可以更直覺、快速地的了解當前高爐爐況,「中鋼自己設定的目標,是要隨時大於89分以上,」許雍達說。
克服AI落地挑戰,中鋼導入一站式生產數據監控平臺
中鋼過去開發AI應用時,是由技術人員設法取得生產數據,開發出AI模型,再由IT單位開發成應用程式,個別部署到現場中控室的單機電腦中。
許雍達指出,這個做法面臨了三大挑戰。首先,當時從生產環境蒐集到的資料,位於封閉式的生產系統中,為避免透過外部線路存取資料時,可能帶來的資安風險,「研究人員不能輕易的取得生產數據資料,分析費時費力。」
再加上,每一支開發完成的應用程式,都必須部署到中控室的單機電腦中,透過視窗介面來呈現,在應用程式分散在多臺電腦的情況下,增加了電腦、網路的維護工作。不只如此,隨著蒐集到的資料量更大,AI分析也需要更大量的硬體運算需求,原有的主機資源逐漸不敷使用。
這三大挑戰,讓中鋼在2019年底,率先在二號高爐場域,規劃建置AIoT智慧分析平臺,更找來研究部門、子公司中冠資訊共同研發,利用二號高爐在去年大修的期間,同步導入該場域。
這套AIoT平臺最主要的目的,是要將分散部署在不同電腦的AI應用,整合到同一個Web平臺中,讓員工只要以瀏覽器開啟入口網站,登入帳密,就能一站式管理高爐所有的生產資訊。
建置過程中,中鋼不只以Web介面重新設計AI應用儀表板,也將過去難以取得的生產數據整合到一個資料平臺,供技術人員更方便的分析取用資料,更建置了專屬AI應用的硬體資源,取代分散部署到電腦主機的方法。
許雍達指出,AIoT平臺上線後,中控人員不只能即時查看重要的生產資訊,當高爐發生任何異常狀況,平臺也會自動觸發告警,並顯示操作指引,讓員工可以依照指示排除異常,將異常狀況可能帶來的傷害降到最低。
比如說,當AI偵測到四號高爐的爐身發生結塊,就能利用過去一段時間的溫度變化,去推測結塊情形的演變,系統也會提供操作指引,來建議員工應使用哪一種應對模式,才不會導致結塊問題更嚴重。
處置完成後,員工也可以直接在介面中回報,將此次事故處理過程提交出去,作為歷史維運紀錄,而且,過去類似事故的處理方法與結果,也會同步附件於操作指引的介面中,提供緊急處理時參閱。
除了上線網頁版的AIoT監控平臺,中鋼也接續打造了行動裝置版本,只要安裝到手機上,具登入權限的中控人員,就能隨時隨地掌握生產即時動態,了解異常狀態資訊。
今年初,二號高爐完成大修,這套AIoT平臺已經導入二號高爐場域中。中鋼也正在規劃,要將AIoT平臺導入其他座高爐中。許雍達表示,更長久的計畫,則是要開發煉焦、燒結兩大原料加工廠的智能模組,並且整合到AIoT平臺來監控運用,「這樣一來,我們在高爐的現場就能看到原料加工廠的生產數據,如果有異況,高爐也能同步調整、配合。」
高爐AI應用大剖析
「高爐出了問題,就得降風停產,如果能見微知著,在發生狀況前預先防範,就能降低損失產量的風險。」中鋼技術部門代理副總經理鄭際昭,一句話點出高爐AI的重要性。
用AI煉鐵,導入27項高爐場域智慧應用,被中鋼視為第一個進化里程。27項應用中,中鋼不只開發高爐爐況分析監控,也開發周邊設備的AI應用,比如原料輸送帶的預測維修、熱風爐生產效率與耗能監控、現場人員的安全監控等。
其中,高爐本身的爐況監測,更是AI開發的重點任務,因為高爐就像是一個黑盒子,為了掌控高爐的生產狀況,中鋼得在高爐上裝設多種感測器,以AI監控生產數據,才能提前發現問題,並及早因應。
因此,在眾多應用中,中鋼特別介紹7項與高爐爐況分析相關的智慧應用,揭密1,500度高熱密閉的生產環境,如何靠AI監控。
1 爐內布料情形監控
技術關鍵 靠掃描感測儀器與熱像儀,偵測原料、粉塵、高溫氣體分佈狀況,並將資料視覺化
效用 監控氣流是否穩定、布料形狀是否符合預期
將原料從爐頂添加到高爐時,過去無法得知實際布料狀況,但現在,中鋼在爐頂布建掃描感測儀器,就能即時偵測原料在高爐內的分佈,同時透過爐內的熱像儀,掃描粉塵、高溫氣體的分佈,就能比對得知目前氣流是否穩定,布料形狀是否符合預期。中鋼也將量測到的數據,以視覺化的方式來呈現。
2 管道流預警AI
技術關鍵 透過AI判斷爐內壓力與溫度分布是否超過異常值,來預測管道流異常
效用 提早預測管道流異常發生可能性,調整生產參數來因應
一般來說,高爐運作的理想情況,是從下面鼓風,爐氣均勻往上傳遞,將原料還原熔融。但是,若爐氣無法穩定通過爐料,而是累積在某個區塊,就可能因為壓力蓄積過大往上竄出,造成爐頂洩壓閥排放,或造成設備損傷。「氣集中在一個地方,壓力大到一個程度就會往上衝,就好像人打嗝,不能等到衝上來,要想辦法及時拯救。」鄭際昭形容。
為了提早發現管道流的情形,中鋼在高爐爐殼上設置壓力量測與溫度量測點,分別將溫度與壓力的分佈視覺化呈現,若結合兩者數值,發現壓力差超過異常值,或是局部溫度過高,AI判斷為管道流異常可能發生,「系統會發出預警,引導操作人員先降低風壓、風量,」中鋼煉鐵廠高爐二課課長許雍達表示,越早預測出管道流異常,就能越早調整生產參數,來避免管道流發生。
3 爐壁厚度監測AI
技術關鍵 透過爐壁探鑽深度與周圍壁面溫度變化的關聯性,訓練AI靠爐壁溫度變化,判斷爐壁厚薄
效用 預測爐壁冷卻元件受損情形,安排檢修時程
高爐爐壁冷卻元件(冷卻壁)若被蝕破,就可能造成嚴重的生產危機。然而,單從高爐外觀,無法得知爐壁冷卻元件被侵蝕的程度,中鋼以往只能定期量測來推斷爐壁狀況,定期檢修,來降低意外風險。
要監測爐壁厚薄,中鋼在爐壁裝設測溫感測器,找出溫度與爐壁厚薄的關聯性。鄭際昭解釋,一般來說,爐壁變薄後,測得的爐壁溫度會升高,雖然鐵水在壁面結塊或脫落,也會造成可能造成溫度改變,但相較於正常爐壁狀況,溫度變化頻率會較為劇烈。
因此,中鋼以探鑽點位附近的歷史溫度變化,結合實際探鑽的厚度訓練AI模型,再套用到高爐其他測溫點位上,來推測爐壁不同位置的侵蝕狀況。
4 爐壁結塊預測AI
技術關鍵 透過爐壁溫度變化頻率預測結塊情形
效用 監測到爐壁溫度變化異常,提早因應避免結塊情形惡化
高爐溫度一旦降低,就可能造成鐵水冷卻結塊、附著在爐壁上,若爐壁的結塊大量滑落,導致爐氣異常溢出,就可能發生操作上的危險,「許多高爐曾經因為高爐內部結塊過大,掉落時打到鼓風嘴,導致鼓風元件受損漏氣。」許雍達說。
為了維持爐況穩定與操作安全,中鋼開發了爐壁結塊預測AI,當發現溫度變化波動越來越小,就能推測爐壁內部結塊,並提前調整高爐的生產條件,避免結塊情形更嚴重。
許雍達表示,這套AI應用目前部署在三、四號高爐,因為這兩座高爐的爐內冷卻元件形式與一、二號高爐不同,更容易發生產生爐壁結塊問題,較有應用AI的急迫性。
5 爐熱溫度預測AI
技術關鍵 量測出鐵口的鐵水溫度變化,參考操作條件、鐵渣的化性分析,學習預測未來爐熱
效用 預測未來2~4小時內的爐熱變化,提前調整生產參數來因應
對於正在生產鐵水的高爐來說,必須維持一定的爐熱,高爐才能穩地熔煉鐵水,若溫度異常大幅下降,就可能造成爐冷危機,需花費許多時間調整加熱,一旦惡化至鐵水凝固無法排出,復原工作會很困難。
「發生一次就是上億的損失,所以我們要盡可能避免走到這一步。」鄭際昭點出爐熱預測的重要性。
中鋼在建立爐熱溫度預測AI時,就是透過量測出鐵口的鐵水溫度變化,參考操作條件、鐵渣的化性分析,學習預知未來2~4小時的爐熱趨勢,藉此訓練出爐熱預測的AI,若預測到未來爐熱可能下降,就能即時調整生產參數,微調風溫、噴煤量,來維持爐熱的穩定。
6 鼓風嘴噴煤預警AI
技術關鍵 透過大量鼓風嘴噴煤影像訓練AI判斷異常
效用 自動化找出噴煤槍過短、噴煤口堵塞等異常影像,減少人力監控負擔
中鋼透過在鼓風嘴噴吹粉煤,來減少原料焦炭的使用,同時,也能透過粉煤噴吹量來調節爐熱。不過,粉煤噴吹的狀況,過去需要人工監控,透過攝影機將風口影像傳輸到中控室,來監測是否發生噴嘴阻塞、或是噴煤槍設備耗損的情形,而且,需監控的影像還不只一個,光是二號高爐就有30個風口影像需要監控。
為了減少人力的負擔,中鋼正在運用歷史監測影像,訓練影像辨識AI,來自動監診噴煤槍設備,找出噴煤槍過短、噴煤口堵塞等異狀。
7 高爐原料粒徑分析AI
技術關鍵 透過原料粒徑影像資料,訓練AI進行粒徑分析
效用 即時辨識原料粒徑大小與分布,調整入料情形來降低燃料率
將原料送入高爐時,若原料的粒徑大小符合預期、分布較平均,有助於爐況穩定、降低燃料率。中鋼甚至推算,高爐燃燒料率每減少1%,每年可以減少上億的燃料經費,因此,中鋼用AI來即時辨識原料的粒徑大小,即時計算進入到高爐原料粒徑分布,以及是否混雜到其他原料等情況,再根據分析結果來調整原料分布,有助於穩定爐況、降低燃料率。
附圖:光是二號高爐,中鋼就投資約5,700萬元來建置智慧應用,投資的金額雖大,但帶來的效益更可觀,預估每年可以降低成本3,270萬元,減少排放溫室氣體2,217噸。(攝影/洪政偉)
資料來源:https://www.ithome.com.tw/news/142938