推进原材料工业智能制造实现流程制造业高质量发展

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2018-06-22 13:48:49

  流程制造业主要包括石油、化工、钢铁、有色、建材等基础原材料工业,是我国国民经济的支柱产业和实体经济发展的根基,也是制造业供给侧结构性改革的先行领域和绿色发展的主战场。全国两会上,全国政协委员、九三学社上海市委会副主委、华东理工大学副校长钱锋指出,进入新时代,新技术、新业态的发展和新理念的转变,为实现原材料工业的智能制造带来了契机。要抓住人工智能等新一代信息技术发展的机遇,抢占原材料工业制造过程智能化的高地,通过智能化实现“并跑”“领跑”,从而引领流程制造业发展,这对全面促进我国制造业提质增效、高质量转型发展至关重要。
  钱锋介绍,经过数十年发展,我国流程制造业,尤其是原材料工业的工艺、设备总体与国外类同,并不落后。但行业总体效能与国际先进水平有一定的差距,主要表现在:产品结构性过剩情况依然严重;管理和营销等决策系统缺乏知识型工作自动化;资源与能源利用率不高;高端制造(装备、工艺、产品)水平亟待提高;安全环保压力大。我国流程制造业经济体量庞大,资源能源消耗巨大,如2016年我国原材料工业行业主营收入占全国规模工业主营收入的28%,能耗占全国规模工业总能耗的70%左右。
  钱锋认为,近年来,我国原材料工业大力推进转型升级和结构调整,但在资源、能源、环境约束下的整体创新水平不高,高端产品严重依赖进口,智能制造关键技术研发投入不够,转型发展任务艰巨。原材料工业正处于新旧动能迭代更替的过程,其生产制造现状与存在的主要问题如下:一是供应链采购与装置运行特性关联度不高,产业链分布与市场需求存在不匹配,知识型工作自动化水平低,缺乏快速和主动响应市场变化的自动化决策机制。二是资源和废弃资源综合利用率不高,精细化优化控制水平一般,面向高端制造的工艺流程构效分析与认知能力不足,缺乏虚拟制造技术。三是多介质、多品位能源需要进一步深度利用,安全和环保日益受重视,但高危化学品、废水、废气、废固的全生命周期足迹缺乏监控与溯源,安全和环保风险大。四是物料属性和加工过程的部分关键参量无法快速获取,大数据、物联网、云计算等技术在物流监控、优化运行中的应用才刚开始起步,迫切需要广域信息的灵敏感知与有效集成。
  钱锋指出,围绕“中国制造2025”,国家相关部门推出了系列智能制造的计划和项目,但主要针对的是离散制造业,对以原材料工业为主的流程制造业涉及不多。与离散制造业相比,流程制造业,尤其是原材料工业包含复杂的物质转化过程,不仅原料属性成分多变、难测,加工过程难以数字化,难以实现虚拟制造,而且制造过程各局部环节最优不等于整体运行性能最优,其整体全局最优是一个多目标动态冲突的优化命题。
  因此,我国原材料工业亟须通过建立国家创新平台和项目,应用人工智能等现代信息技术,从生产、管理以及营销全流程优化出发,推进我国原材料工业以高效化、绿色化为目标的智能制造,实现流程制造业的高质量转型发展。不仅要实现制造过程的装备智能化,而且制造流程、操作模式、供应链管理也需自适应智能优化。