当前位置:
主页
科协要闻
正文内容

科技人物丨华工原校长刘焕彬院士高龄创业,要帮广东制造“包袱变财富”

来源:广州市科学技术协会 发布时间:2022-05-25 浏览量:118

“造纸、陶瓷、玻璃、水泥和食品等流程型工业,是广东的传统优势产业,但因为能耗高、效益比不上新兴产业,成为有些地方想甩掉的‘包袱’。”华南理工大学原校长、俄罗斯工程院外籍院士刘焕彬说。

image.png


刘焕彬已年过八旬,至今依然活跃在传统流程制造业数字化转型一线,在他创办的广州博依特智能信息科技有限公司担任首席科学家。他希望,能用数据智能技术帮助传统流程工业转型升级。


刘焕彬坚信,传统流程工业是关乎国计民生的基础制造业,经过数字化转型洗礼后,同样也是朝阳工业。


图片

华南理工大学原校长、俄罗斯工程院外籍院士刘焕彬。


高龄创业瞄准传统产业


刘焕彬大学本科学习的是制浆造纸工程专业,从此与造纸结下了不解之缘。上世纪70年代,刘焕彬意识到传统造纸工业的发展和转型离不开自动化技术,为此开始了过程自动化的教学和研究工作,还编写出了全国第一本制浆造纸过程自动测量与控制教材。


80年代,他赴美国进修过程建模和计算机模拟,开始进行过程数据与建模模拟的研究。


在大数据时代,造纸技术也有了新的突破。比如纸浆烘干要实现最优质量,需要蒸汽释放量和抽风量达到一定比例平衡,这就需要数据为工艺流程来构建相应的标准。


“把复杂多变的生产过程变量、参数和Know how(知识诀窍)转变为可量化的数据,并建立相应的数学模型,把知识转变为优化(智能)决策。”刘焕彬说。


这一套经验,也可以同样应用在其他传统行业。2014年,当时已经72岁高龄的刘焕彬及其团队成立博依特公司,致力于解决传统流程制造业数字化转型升级的难题。他们瞄准攻关的产业,包括造纸、钢铁、有色金属、陶瓷、水泥等。


“包袱”要变朝阳产业


在创业过程中,刘焕彬发现,相比离散型制造业,传统流程型制造业数字化转型面临更多严峻问题。


一方面,传统流程制造业要从来源多元复杂,存在很大不确定性的自然资源中(比如生产陶瓷的陶土,不同批次的成分不同)生产出标准化、性能均一的产品。过去,针对这些非标准的原料,需要依靠人工经验来判断控制,因而造成产品成品率低和原料、能源的过度消耗及浪费。


另一方面,传统流程型制造业复杂的网络流程,其生产经验和工业知识,用人工方法传承难度更大。比如说,这些传统流程行业,过去是“分头把关,各管一段”,为了保证产品质量的统一性,常常过分强调每一个环节的管控,但结果是适得其反,反而造成了更多的能源和物料浪费。


南玻集团是亚洲工程玻璃最大的供应商,之前电子玻璃生产一直面临着质量不稳定和成品率低的烦恼。经过研判发现,其根本原因在于原料成分的不确定性和生产过程的不稳定。


为此,刘焕彬率领团队,为其搭建了一套工业互联网系统,研发出一套算法,用“数据+算法模型”,自动精确地计算出各种配方的加入量,使配合料组分稳定率提高了十几倍,加上过程的智能优化,使其产品成品率大幅提高,既节约了能源和原材料,又提高了产量和效益。


图片

老师傅经验正通过数字化手段传承。


而维达纸业在全国有10个生产基地,64条纸机生产线,借助这一套系统,经济效益增加4亿元/年,相当于多建了一个生产基地。类似的情况,也在佛山、清远等陶瓷产业上演。


数据显示,博依特已为全国500多家造纸、建材、食品等传统制造企业提供流程工业数字化转型服务,为应用企业创造了近60亿元的经济效益,节约能源169万吨标煤,减少423万吨CO₂排放。


在刘焕彬看来,只要积极去拥抱新技术,传统制造业依然可以成为朝阳产业。以造纸为例,在前三次工业革命中均发挥了“排头兵”的作用,造纸就是最早成功实现运用计算机控制生产过程的产业之一。


工业软件“买不来”


传统产业向数字化智能化转型,既要有强壮的四肢,也要有聪明的大脑。如果说工业装备是四肢,那么,工业软件则组成了制造业的“工业大脑”。研发具有学习功能、重构优化各种生产要素的模型和工业软件是挖掘制造业的数据价值的关键。


在刘焕彬看来,工业软件中最复杂的是生产管理控制类软件,设计类软件公用性、通用性较强,但生产控制软件则面对的每个行业都不一样,同一个行业又有很多不同品类和生产方式。


“每个企业都有自己的特殊性,有自己的经验和Know how,花钱是买不来,这类软件的研发过程,要强调先进信息技术与行业技术的深度融合,行业一定要参与其中,协同创新,实现自主可控。”刘焕彬说。


相比之下,国外工业化时间较长,积累和沉淀了大量的经验性知识,通过一代一代的老师傅不断传承下来,成为他们在研发生产管理控制类软件方面的强项。


而我国工业化时间较短,且早期的工业化过程中,对老师傅经验的积累和传承不够重视,改革开放后一些企业更多想到的是购买先进设备。“我国制造企业在技术和经验的沉淀上,在工业软件的研发上,要有足够的耐心与时间。”刘焕彬觉得。


来源:南方+