環(huán)球快報(bào):江門造紙業(yè)的數(shù)字蝶變
6月27-30日,第十八屆中國(guó)國(guó)際中小企業(yè)博覽會(huì)在廣東省廣州市舉行。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)展區(qū),廣州博依特智能信息科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱博依特智能)聯(lián)合維達(dá)紙業(yè)等單位,分享了亞洲最大的造紙產(chǎn)業(yè)集群之一——江門造紙產(chǎn)業(yè)集群基于工藝AI的數(shù)字化轉(zhuǎn)型新模式。
傳統(tǒng)造紙業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
【資料圖】
在大部分造紙工廠里,生產(chǎn)車間各種生產(chǎn)設(shè)備的操作都是由“老師傅”手把手教給新的操作工人,新手往往只能以“死記硬背”的方式先學(xué)會(huì)操作,再慢慢理解其中的原理,遇到突發(fā)情況時(shí)的處理措施也往往因人而異。
“‘老師傅’越來(lái)越稀缺。以一個(gè)30億產(chǎn)值左右的造紙廠為例,如果是四班三倒,需要200個(gè)以上‘老師傅’,企業(yè)亟須通過(guò)AI技術(shù)降低對(duì)‘老師傅’的依賴。” 博依特智能董事長(zhǎng)兼CEO李繼庚介紹。
和大多數(shù)造紙企業(yè)一樣,維達(dá)紙業(yè)對(duì)紙張質(zhì)量的檢測(cè)都是采用離線抽檢的形式,即每5萬(wàn)米的母卷生產(chǎn)完成后,只測(cè)量最后一米的質(zhì)量信息;如果檢測(cè)到質(zhì)量問(wèn)題,5萬(wàn)米的母卷也隨之成為不合格品。這樣的質(zhì)檢方法不僅嚴(yán)重落后于生產(chǎn),還大幅增加了成本。
令造紙企業(yè)更為煩惱的是,在造紙過(guò)程中,碎漿磨漿、脫水干燥等環(huán)節(jié)會(huì)用到大量的蒸汽熱能和電能,造紙業(yè)也就自然地成為“耗能大戶”。
為此,維達(dá)紙業(yè)與博依特智能合作,開(kāi)發(fā)出不同的工藝AI模型,如紙頁(yè)質(zhì)量預(yù)測(cè)模型,質(zhì)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率可達(dá)97%;冷凝水分級(jí)循環(huán)利用模型、熱風(fēng)優(yōu)化模型等,可以大幅提高蒸汽利用率。
將“老師傅”經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字資產(chǎn)
在王波看來(lái),企業(yè)的數(shù)字化改造過(guò)程并非一蹴而就。“我們首先圍繞最大的痛點(diǎn),搭建能源管理平臺(tái),從某一個(gè)機(jī)臺(tái)入手,到所有機(jī)臺(tái)連接,再推廣到整個(gè)工廠,每一次的投入都能看到回報(bào),不至于讓數(shù)字化過(guò)程推進(jìn)失敗。”她說(shuō)。
通過(guò)工藝AI模型,對(duì)生產(chǎn)任務(wù)、不同時(shí)段電價(jià)、設(shè)備狀態(tài)等關(guān)鍵變量數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)組合計(jì)算,將工人的操作經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型,能用最省錢的模型監(jiān)控生產(chǎn),指導(dǎo)員工優(yōu)化錯(cuò)峰操作。“加權(quán)電價(jià)降低了8%,一條生產(chǎn)線每年可節(jié)省電費(fèi)10萬(wàn)元。”李繼庚說(shuō)。
再比如,通過(guò)對(duì)質(zhì)檢數(shù)據(jù)、漿板數(shù)據(jù)、磨漿數(shù)據(jù)、紙機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模,使用支持向量機(jī)(SVM)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行磨后纖維形態(tài)預(yù)測(cè),同時(shí)使用模型進(jìn)行紙張質(zhì)量預(yù)測(cè),再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)模型的計(jì)算得到每一米紙張生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量參數(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)紙張質(zhì)量的實(shí)時(shí)在線全檢,既能防止不合格紙張流入后續(xù)工藝,同時(shí)也能降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。
基于一系列工藝AI的應(yīng)用,可以傳承“老師傅”經(jīng)驗(yàn),讓“老師傅”工作更輕松,讓“小師傅”更有成就感,滿足穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)的需求。
如今在維達(dá)紙業(yè)的工廠里,不僅硬件實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,連軟件也“聰明”起來(lái),工藝AI模型會(huì)實(shí)時(shí)推薦最佳生產(chǎn)方案。
數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)的驚喜不止于此。“江門工廠的數(shù)字化能力,可以在北京、浙江等工廠復(fù)制。”王波說(shuō),數(shù)字化、智能化帶來(lái)夜班無(wú)人化的解決方案,實(shí)現(xiàn)以人為本、安全生產(chǎn)。
截至目前,維達(dá)紙業(yè)各個(gè)基地已經(jīng)上線了博依特云橋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的多個(gè)應(yīng)用,整體生產(chǎn)效率提高了約10%,相當(dāng)于增加了一個(gè)虛擬工廠的產(chǎn)能。
通過(guò)數(shù)字化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展
“流程制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)分成3個(gè)階段:第一階段是數(shù)字化,用來(lái)提升管理效率;第二階段是通過(guò)智能化來(lái)解耦人和生產(chǎn)工具之間的關(guān)系;第三階段是基于數(shù)字化和智能化的基礎(chǔ),改變整個(gè)產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同的供給方式,形成數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。”李繼庚說(shuō),在江門市,博依特智能在數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群方面也進(jìn)行了初步探索。
江門造紙產(chǎn)業(yè)集群,是華南地區(qū)、全國(guó)乃至全亞洲最大、技術(shù)最先進(jìn)的造紙產(chǎn)業(yè)集群之一。2022年,江門市造紙及紙制品產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值376.89億元,現(xiàn)有規(guī)模以上企業(yè)142家,包括維達(dá)紙業(yè)、亞太森博(廣東)紙業(yè)有限公司、江門中順紙業(yè)有限公司等一批產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)企業(yè)。
“江門造紙產(chǎn)業(yè)集群得到了江門市政府的大力支持。第一期試點(diǎn)項(xiàng)目里,以維達(dá)紙業(yè)為代表的鏈主企業(yè)站出來(lái),帶動(dòng)它的上下游企業(yè),一起通過(guò)數(shù)字化的技術(shù)完成企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化、智能化建設(shè),傳統(tǒng)造紙企業(yè)面貌煥然一新。”李繼庚說(shuō)。
李繼庚認(rèn)為,建設(shè)數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群,讓中小企業(yè)借助集群勢(shì)能、借助大企業(yè)的力量,和大企業(yè)一起完成數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型升級(jí),對(duì)于產(chǎn)業(yè)效率提升會(huì)有巨大幫助。
除了造紙行業(yè)外,博依特智能還服務(wù)于玻璃、食品、化工、陶瓷和水泥等傳統(tǒng)流程制造業(yè)。“良好的自動(dòng)化基礎(chǔ)是流程制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化的一大優(yōu)勢(shì),遇上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的流程制造業(yè)還有巨大的數(shù)據(jù)價(jià)值釋放空間。”李繼庚表示。
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