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钱锋院士:流程工业迈向智能制造时代—新闻—

发布时间:2017-12-04 阅读:

  钱锋院士:加工工业走向智能制造时代 - 新闻 - 科学网

  加工工业主要包括石油,化工,钢铁,有色,建材等基础原料工业,是国民经济的支柱和基础工业,也是我国经济持续增长的重要支撑力量。

  经过几十年的发展,我国加工工业的产业结构逐渐优化,关键技术取得突破,成为世界上最大的工业制造业国家,但与我国国际先进水平的过程工业制造业整体效益,体现在提高资源能源利用效率的迫切需要,安全环保问题日益突出,如何积极应对机遇面对全球制造业新形势带来的挑战,有效利用现代信息技术,解决目前流程产业在经营决策,生产经营,节能环保和信息集成等方面的瓶颈问题。 proc的工业化ess产业实现高端制造业是该行业的稳步发展,实现了全球生产,管理和营销模式的转变。

  在现代,信息化和工业化的趋势正在加速。为了实现新工业革命时代的制造模式创新和企业转型,中国提出了2025年中国制造业战略,提出了创新,协调,绿色,发展,共享的理念。为了解决资源,能源和环境保护的制约问题,提高制造水平和效率,过程工业必须落实2025年中国的发展战略,利用现代信息技术达到整体生产效率和绿色化的目标从优化工艺流程,转变生产经营模式出发,推进智能制造优化,绿色制造,高端制造,对提高中国的质量,效益和转型具有重要意义。制造业尤其是过程工业。

  近年来,以石化和钢铁为代表的加工制造业迫切需要产业结构调整和发展的新能源。目前的制造模式存在一些问题需要解决,主要是资金流,物流,能流与信息流的有机结合以及与信息感知,管理决策,生产经营,能效安全圈等实际操作层面。

  针对过程工业智能优化制造中存在的困难和问题,着眼于信息物理系统,从以下四个层面着手,解决并突破相关基础理论和关键技术。

  首先是信息感知水平。流程工业企业优化生产过程优化和管理优化决策需要大量的实时信息,目前的难点是如何从原材料供应,生产运行到整个产品销售过程和生命周期资源属性以及快速访问和信息集成的特殊参数。因此,原料和产品性能的快速检测,物流流程的监控以及一些关键工艺参数的在线检测是实现流程工业智能优化制造的前提和基础。

  其次是管理决策层面。其核心是要解决如何深入整合市场和工厂运营特点的知识,使管理变革。由于企业生产计划中存在大量的不确定因素,原材料采购价格和市场需求的不断变化,给企业的生产经营管理决策带来了挑战。同时,目前企业采购原料与设备运行特点相关性不高,产品生产与市场需求脱节。因此,以大数据和知识工作自动化为代表的现代信息技术为制造过程规划和管理的优化决策带来了机遇。

  第三是在生产运行水平。工艺工业制造过程通常采用由经济优化层,计划控制层,先进控制层,基础控制层等不同功能层组成的层次结构。虽然解决了生产销售和管理控制等一些关键技术问题,但分层模式运行优化的前提是稳态假设,如何根据动态实际从全局协调系统各部分的运行实际过程的实时运行,成为生产过程优化和控制的核心。要解决这个问题,物质转化的机制需要与设备运行信息深层次结合,建立过程价值链的特征,实现整个生产过程的协调控制和优化。

  最后是能效环平面。加工工业产生大量化学污染物,以废水,废气,废渣甚至危险化学品的形式排入环境。但目前我国实施危险化学品监管措施不到位,危险化学品事故频发,其核心是缺乏制造业生命周期安全监管和风险控制手段。如何突破过程工业安全的基本理论和关键技术,通过传感,检测,控制和可追溯性分析等新方法和新技术,实现绿色制造的迫切需要,实现对环境足迹的监测和可追溯性分析与控制。

  流程行业智能优化制造最终实现四个层面的工程和技术,即数字化,智能化,网络化和自动化。同时要实现制造业企业敏捷,高效,绿色,安全四个现代化。鉴于此,我们提出过程工业智能优化制造的愿景目标是:在现有的物理制造系统的基础上,充分整合人的知识,运用大数据,云计算,(移动)网络通信和人机交互工作自动化和虚拟制造等现代信息技术,从生产,管理和营销全过程的优化推动高效,绿色化和智能化程序化的工业智能优化制造,不仅实现了智能制造工艺设备,而且制造流程,运营模式,管理模式也实现了适应性的智能优化,使企业经济效益和社会效益最大化。

  综上所述,通过信息化与工业化的融合,实现过程工业的智能优化还存在诸多问题。基础理论和工程实践中都有许多困难需要克服。还应该指出,智能制造优化对流程工业的转型发展具有重要意义。过程工业智能制造优化的实现,不仅可以提高企业效益和社会效益,而且可以提高整个行业的资源配置和运行效率,使我国在过程工业中赶上并超越其他国家,提高整体竞争力国家的。过程工业对我国制造业的智能优化既是一个机遇,也是一个挑战,相信在国家政策的支持下,通过行业发展,中国过程工业将顺利进入智能制造时代。

  (记者鲁齐整理)

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