8月14日,在浙江省金華市金東區(qū)江東鎮(zhèn)的浙江超浪新材料有限公司內(nèi),數(shù)據(jù)中心看板實(shí)時(shí)顯示企業(yè)流水線的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。新華社記者 徐昱 攝
9月21日,在安徽省六安市金寨縣安徽鴻鵠智創(chuàng)焊接材料科技有限公司智能工廠生產(chǎn)車間里,智能制造設(shè)備和工人一同生產(chǎn)焊接材料。肖本祥 攝(人民圖片)
10月30日,工作人員在海油工程天津智能制造基地制管作業(yè)車間調(diào)試一款焊接機(jī)器人。新華社記者 趙子碩 攝
11月3日,在江蘇南通如東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的南通寧芯微電子有限公司,工作人員在裝片焊線車間內(nèi)作業(yè)。新華社記者 李博 攝
“在促進(jìn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策推動下,我國制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展態(tài)勢明顯,新的增長動能不斷積聚。”近日,國家統(tǒng)計(jì)局新聞發(fā)言人在國新辦新聞發(fā)布會上這樣表示。
數(shù)據(jù)顯示,今年10月,高技術(shù)制造業(yè)增加值同比增長9.4%。其中,集成電路、工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量同比分別增長11.8%、33.4%。智能設(shè)備、綠色產(chǎn)品生產(chǎn)持續(xù)高速增長,10月份智能無人飛行器制造業(yè)增加值增長41.9%;新能源汽車、太陽能電池產(chǎn)量分別增長48.6%和13.2%。
專家分析指出,當(dāng)前,中國制造業(yè)正向產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈中高端持續(xù)邁進(jìn),在全球產(chǎn)業(yè)分工體系中的地位穩(wěn)步提升,具備可觀的發(fā)展?jié)摿Α?br />
高端化躍升 提升含“金”量
說起風(fēng)電葉片,人們或許能想到聳入云端的“風(fēng)車”,也或許見過高速公路上裝載葉片的貨車。但是風(fēng)電葉片是怎樣生產(chǎn)出來的呢?
當(dāng)人們來到位于湖南韶山的三一重能葉片工廠,第一感覺就是“大”——廠房大,生產(chǎn)設(shè)備大,生產(chǎn)的產(chǎn)品也大,生產(chǎn)車間里的生產(chǎn)線正在繁忙運(yùn)轉(zhuǎn)中。
這里的風(fēng)電葉片生產(chǎn)車間,生產(chǎn)流水線長度將近600米,可容納12套模具同時(shí)生產(chǎn),每年可生產(chǎn)風(fēng)電葉片3000支。
與“大”相對應(yīng)的,是工廠還擁有一個(gè)“智慧大腦”,在這座工廠里,一臺平板電腦就能掌控工廠里的各種實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù),這要?dú)w功于三一重能為了提升工廠管理效率和運(yùn)營精度而自主研發(fā)的數(shù)字元平臺,通過數(shù)字化與智能化升級,從源頭保障了葉片全生命周期的安全可靠。
據(jù)了解,葉片作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(以下簡稱“風(fēng)機(jī)”)的核心大部件,直接影響著風(fēng)機(jī)的發(fā)電性能和全生命周期的可靠性,葉片成本占機(jī)組總成本的20%至30%。然而,風(fēng)電葉片制造技術(shù)的數(shù)字化與智能化升級,一直是個(gè)難題,尤其是在當(dāng)前風(fēng)機(jī)大型化趨勢下,葉片的長度迅速突破百米,隨之而來的材料選型、生產(chǎn)工藝系列變化,更是將葉片“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型的難度推上了新高度。
三一重能將數(shù)字孿生技術(shù)、人機(jī)互聯(lián)技術(shù)、自動化技術(shù)和5G通信技術(shù)相結(jié)合,可實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)葉片生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)、技術(shù)指標(biāo),從生產(chǎn)單元的溫度濕度,到螺栓力矩控制、葉片打磨平整系數(shù)等工藝參數(shù)與技術(shù)指標(biāo),每一項(xiàng)影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)都將呈現(xiàn)在平臺上,相當(dāng)于在實(shí)體工廠之外打造了一個(gè)1∶1的線上數(shù)字工廠。
“我們可以在平板上監(jiān)測從生產(chǎn)每一個(gè)單元的參數(shù),從溫度、濕度一直到力矩,到打磨的粗糙度,以此實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全流程無死角的在線監(jiān)控和精益化管理。”三一重能韶山葉片工廠負(fù)責(zé)人彭海兵說。
這種自動化技術(shù)的運(yùn)用不僅體現(xiàn)在機(jī)械操作上,還延伸到了關(guān)鍵的生產(chǎn)工藝中。以葉片灌注為例,韶山葉片工廠通過采用規(guī)?;泄嘧⒓夹g(shù),實(shí)現(xiàn)樹脂材料進(jìn)、存、用全流程高度自動化,使得葉片灌注就像汽車去加油站加油一樣便捷、精準(zhǔn),灌注效率提高25%。
技術(shù)突破、產(chǎn)品更新,像三一重能一樣,科技創(chuàng)新與數(shù)字化技術(shù)的深度融合,正在推動中國制造業(yè)加速邁向高端,含“金”量不斷提升。統(tǒng)計(jì)顯示,今年前三季度,規(guī)模以上高技術(shù)制造業(yè)增加值同比增長9.1%,比規(guī)模以上工業(yè)平均增速高3.3個(gè)百分點(diǎn)。從協(xié)調(diào)發(fā)展上來看,無論是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、需求結(jié)構(gòu),還是區(qū)域結(jié)構(gòu),都繼續(xù)在優(yōu)化。制造業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)增加值的比重在繼續(xù)提升。
屏幕上訂單、物料等信息實(shí)時(shí)更新,云平臺可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈可視化查看,訂單交付達(dá)成率比行業(yè)平均水平高15%……在位于安徽合肥的聯(lián)想合肥聯(lián)寶科技工廠,數(shù)字技術(shù)對制造業(yè)的改變清晰可見。據(jù)介紹,智能化后,每天排產(chǎn)時(shí)間大大縮減,帶動產(chǎn)量提升23%。
在總部位于浙江省紹興市上虞區(qū)的臥龍集團(tuán),從物料運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)品下線,智能機(jī)器人連接起各項(xiàng)生產(chǎn)程序。臥龍集團(tuán)牽頭打造了浙江省首個(gè)“產(chǎn)業(yè)大腦”——“電機(jī)產(chǎn)業(yè)大腦”,依托舜智云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供的“全生命周期”服務(wù),基于大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程智能診斷,幫助企業(yè)及早發(fā)現(xiàn)電機(jī)隱患,助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“裝備制造業(yè)是一個(gè)國家制造業(yè)的脊梁,高端裝備尤其是工業(yè)母機(jī)是衡量一個(gè)國家綜合經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力的重要標(biāo)志。”工業(yè)和信息化部賽迪研究院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所所長關(guān)兵說,近年來,裝備制造業(yè)加快發(fā)展,對工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長發(fā)揮了非常重要的“壓艙石”的作用,這也表明了中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在不斷升級。
智能化升級 提升含“新”量
一瓶牛奶從牧場抵達(dá)消費(fèi)者手中都要經(jīng)歷什么?除了陽光的溫暖,牧草的清香,更有來自數(shù)智化轉(zhuǎn)型賦予的科技新意。
在蒙牛寧夏工廠的門口,當(dāng)一輛滿載鮮奶的運(yùn)輸車緩緩靠近大門時(shí),系統(tǒng)識別車牌號后便會自動打開放行。司機(jī)進(jìn)入工廠后,打開手機(jī)APP,按照系統(tǒng)指令即可完成從采樣檢測、牛奶裝卸、清洗車體等一系列動作。
這個(gè)場景是蒙牛寧夏工廠全數(shù)智化覆蓋的一個(gè)縮影。在這里,生產(chǎn)運(yùn)營可實(shí)現(xiàn)一鍵啟動,工人不再是傳統(tǒng)的等待式工作,而是作為生產(chǎn)要素的一環(huán)實(shí)時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)一人多崗的轉(zhuǎn)變。
“在傳統(tǒng)工廠中,包裝車間通常是耗費(fèi)人力最多的地方,同等產(chǎn)能的車間大概需要200人,而在這里只需要不到20人。”蒙牛乳業(yè)寧夏工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人說,生產(chǎn)過程中的每包牛奶涵蓋了100多項(xiàng)業(yè)務(wù)點(diǎn)、上千個(gè)動作要素、36個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)和139項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目,在這里可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化在線管控。
據(jù)了解,蒙牛寧夏工廠從設(shè)計(jì)之初就明確了“高效、智能、綠色可持續(xù)”的理念,通過打造5G+立體化、效益化、高效化、智能化一體的“綠色智慧”工廠,實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全鏈條、全流程、全自動的“全智化”,使牛奶的生產(chǎn)流程不再是孤立的環(huán)節(jié),而是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的“全鏈條”智能化升級,覆蓋了從牧場到餐桌的每一步。
搭上新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展快車,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)更有含“新”量。
“在數(shù)智化驅(qū)動下,蒙牛寧夏工廠將所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、所有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化,讓數(shù)據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)指揮。”蒙牛寧夏工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
據(jù)介紹,建成以來,蒙牛寧夏工廠坪效、人效、品效、能效四大指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異,實(shí)現(xiàn)了“四效合一”。與傳統(tǒng)工廠相比,寧夏工廠空間利用率提升37%,包裝效率提升67%,坪效提升2.06倍;在人效上,勞動生產(chǎn)率提高近20倍,實(shí)現(xiàn)“百人百億”的突破;在品效上,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精度提升55%、質(zhì)量缺陷減少60%,質(zhì)量一鍵追溯效率從2小時(shí)縮短到2分鐘;在能效上,智慧能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)備數(shù)量,減少異常損耗,實(shí)現(xiàn)能源消耗整體降低43%。
隨著信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合,許多傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)通過實(shí)施智能制造工程,推廣應(yīng)用智能制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)了定制化生產(chǎn)、自動化生產(chǎn)和精密制造、低能耗制造,大大提高了生產(chǎn)效率,拓展了技術(shù)創(chuàng)新和升級路徑。
全智化模式打通了高效生產(chǎn)的全鏈條,也為產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了明確的方向。在南開大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究所所長、中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究院首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家劉剛看來,中國制造正在加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。“通過數(shù)字技術(shù)和人工智能實(shí)現(xiàn)柔性化、低成本制造,使中國制造業(yè)在轉(zhuǎn)型升級過程中與數(shù)字化、智能化相結(jié)合,進(jìn)一步釋放了產(chǎn)業(yè)潛力。”劉剛說。
截至目前,全國已累計(jì)培育421家國家級智能制造示范工廠,建成萬余家省級智能工廠。同時(shí),扎實(shí)開展首批中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型城市試點(diǎn),已推進(jìn)近萬家中小企業(yè)數(shù)字化改造,規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗持續(xù)下降。制造業(yè)整體“向綠向新”邁進(jìn),新質(zhì)生產(chǎn)力不斷釋放,充分反映出了中國制造業(yè)智能化和數(shù)字化水平不斷躍升的態(tài)勢。
綠色化發(fā)展 提升含“綠”量
綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,在傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中,綠色科技引領(lǐng)著發(fā)展方向。
當(dāng)智能感知與數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)原料的循環(huán)利用裝上“導(dǎo)航系統(tǒng)”,當(dāng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為排放指標(biāo)的實(shí)時(shí)“監(jiān)測站”,當(dāng)一份動態(tài)更新的“碳賬單”成為能源消耗與廢棄物排放的精準(zhǔn)“晴雨表”……在數(shù)字化和智能化的推動下,越來越多的工廠正將人工智能技術(shù)融入生產(chǎn)過程,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
在位于福建晉江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的鳳竹紡織科技股份有限公司,挑高12米的車間里,一批針織面料經(jīng)過蒸汽的高溫熨燙后,將運(yùn)抵下游成衣企業(yè),化身為整潔有型的運(yùn)動衫。用于熨燙的蒸汽并沒有在空中消散,而是經(jīng)由一條條腰身粗細(xì)的管道回收后又投入染色環(huán)節(jié)。在鳳竹紡織,有多項(xiàng)“綠色”技能助力:柔性支架搭建的太陽能光伏,新型智能、節(jié)水、節(jié)能和環(huán)保工藝設(shè)備,智能染色中控系統(tǒng)……一套組合技術(shù)下來,企業(yè)的綜合能耗降低了20%以上,從傳統(tǒng)的能耗大戶到智能、綠色印染的踐行者,鳳竹紡織在綠色制造中受益。
綠色低碳的理念,正在貫穿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全過程。
“極致的有效性和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是我們轉(zhuǎn)型升級的目標(biāo)。”工業(yè)富聯(lián)智能制造總監(jiān)吳振廷說。工業(yè)富聯(lián)旗下的深圳觀瀾工廠,主要從事手機(jī)精密機(jī)構(gòu)件等精密金屬產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),其生產(chǎn)原料中回收材料含量增加到75%,碳排放量減少了24%,供應(yīng)鏈碳排放量減少了42%,在綠色發(fā)展上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新與突破。
據(jù)介紹,觀瀾工廠在轉(zhuǎn)型初期面臨的主要難題是供應(yīng)鏈的碳排放——這部分占工廠總排放量的80%以上。從原材料開采到制造、運(yùn)輸,再到廢棄處理,各個(gè)階段的碳排放量繁多而復(fù)雜,數(shù)據(jù)收集和管理也極具挑戰(zhàn)性。為了確定減排重點(diǎn),工廠追蹤了產(chǎn)品全生命周期的碳排放數(shù)據(jù),從而發(fā)現(xiàn)了供應(yīng)鏈中的“重污染區(qū)域”。然而,要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整獲取與跨企業(yè)共享,過程既耗時(shí)又協(xié)調(diào)難度大。
為解決這些難題,觀瀾工廠將AI技術(shù)融入生產(chǎn),采用碳模擬模型,通過“碳賬單”模擬模型評估和優(yōu)化高排放制造過程。它能夠量化材料使用、能源消耗和廢物產(chǎn)生的碳排放,實(shí)現(xiàn)比較分析和假設(shè)情景,以確定改進(jìn)的方向。特別是在金屬資源循環(huán)利用中,工廠為鋁、鋼鐵和鈦建立了全生命周期追蹤系統(tǒng),借助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測碳排放。對于生產(chǎn)中碳排放密集的環(huán)節(jié),比如陽極氧化和數(shù)控加工,工廠通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和模型預(yù)測控制,將陽極氧化液的使用壽命延長,減少了廢棄物和生產(chǎn)成本。
通過過程級建模,工廠能詳細(xì)評估每個(gè)再制造環(huán)節(jié)的利用率,人工智能技術(shù)還會深入分析以識別并優(yōu)化低效環(huán)節(jié),從金屬收集到再制造,實(shí)現(xiàn)材料回收效率和質(zhì)量的大幅提升。在此基礎(chǔ)上,觀瀾工廠還引入了智慧化環(huán)保能碳一體化管理平臺,進(jìn)一步在生產(chǎn)質(zhì)量與環(huán)境管理之間找到了有效的平衡。平臺通過細(xì)致的碳排放監(jiān)測與管理,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策過程,結(jié)合“開源”和“節(jié)流”的環(huán)保降碳技術(shù),確保在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),降低環(huán)境影響。
在綠色轉(zhuǎn)型方面,工廠聚焦源頭減排,實(shí)施了嚴(yán)格的用水控制措施,并推廣節(jié)水器具的使用。此外,工廠還積極采用無害替代材料,推進(jìn)資源的循環(huán)利用,減少資源消耗。在減排與減量方面,智慧環(huán)能碳管理系統(tǒng)通過精準(zhǔn)的資源供應(yīng)與需求匹配,盡可能避免了資源浪費(fèi)。吳振廷說:“工廠建立了每日處理能力達(dá)到2400噸的生活廢水回用系統(tǒng),在環(huán)保治理技術(shù)上不斷提升標(biāo)準(zhǔn),將廢水轉(zhuǎn)化為可再利用的資源,降低了對環(huán)境的負(fù)擔(dān)。”
工業(yè)富聯(lián)首席數(shù)據(jù)官劉宗長表示,觀瀾工廠正致力于在2030年前實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營的碳中和,并在2050年實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值鏈的碳中和,進(jìn)一步推動消費(fèi)電子行業(yè)的高端化、智能化和綠色化發(fā)展。
在劉剛看來,隨著全球低碳轉(zhuǎn)型的加速和中國“雙碳”目標(biāo)的確立,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫切需要滿足綠色低碳的要求。數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為低碳轉(zhuǎn)型提供了新的解決方案。綠色化促進(jìn)數(shù)字化,而數(shù)字化又賦能綠色化,二者相輔相成,對可持續(xù)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
專家指出,中國把發(fā)展綠色制造作為推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向,綠色制造體系加速形成。綠色制造工程的深入實(shí)施,不僅有效提升了制造業(yè)質(zhì)量效益和競爭力,促進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長協(xié)同推進(jìn),還為城鄉(xiāng)居民提供了豐富多彩的綠色低碳產(chǎn)品,帶動了城鄉(xiāng)居民生活方式的綠色化轉(zhuǎn)型。“這些舉措引導(dǎo)了傳統(tǒng)制造業(yè)落后產(chǎn)能的有序退出,遏制了高耗能、高排放、低水平項(xiàng)目的盲目上馬,又促進(jìn)了傳統(tǒng)制造業(yè)提高資源利用效率,推動了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。”中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院研究員姜長云說。
來源:人民日報(bào)海外版
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