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)中心看板實時顯示企業(yè)流水線的各項生產(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)車間調試一款焊接機器人。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
“在促進工業(yè)高質量發(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,高技術制造業(yè)增加值同比增長9.4%。其中,集成電路、工業(yè)機器人的產(chǎn)量同比分別增長11.8%、33.4%。智能設備、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,當前,中國制造業(yè)正向產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈中高端持續(xù)邁進,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
說起風電葉片,人們或許能想到聳入云端的“風車”,也或許見過高速公路上裝載葉片的貨車。但是風電葉片是怎樣生產(chǎn)出來的呢?
當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)線正在繁忙運轉中。
這里的風電葉片生產(chǎn)車間,生產(chǎn)流水線長度將近600米,可容納12套模具同時生產(chǎn),每年可生產(chǎn)風電葉片3000支。
與“大”相對應的,是工廠還擁有一個“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時運行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù),這要歸功于三一重能為了提升工廠管理效率和運營精度而自主研發(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,葉片作為風力發(fā)電機組(以下簡稱“風機”)的核心大部件,直接影響著風機的發(fā)電性能和全生命周期的可靠性,葉片成本占機組總成本的20%至30%。然而,風電葉片制造技術的數(shù)字化與智能化升級,一直是個難題,尤其是在當前風機大型化趨勢下,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”轉型的難度推上了新高度。
三一重能將數(shù)字孿生技術、人機互聯(lián)技術、自動化技術和5G通信技術相結合,可實時監(jiān)控整個葉片生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)、技術指標,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)與技術指標,每一項影響產(chǎn)品質量的關鍵指標都將呈現(xiàn)在平臺上,相當于在實體工廠之外打造了一個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責人彭海兵說。
這種自動化技術的運用不僅體現(xiàn)在機械操作上,還延伸到了關鍵的生產(chǎn)工藝中。以葉片灌注為例,韶山葉片工廠通過采用規(guī)模化集中灌注技術,實現(xiàn)樹脂材料進、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,灌注效率提高25%。
技術突破、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)計顯示,今年前三季度,規(guī)模以上高技術制造業(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個百分點。從協(xié)調發(fā)展上來看,無論是產(chǎn)業(yè)結構、需求結構,還是區(qū)域結構,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、物料等信息實時更新,云平臺可以實現(xiàn)供應鏈可視化查看,訂單交付達成率比行業(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,從物料運輸?shù)疆a(chǎn)品下線,智能機器人連接起各項生產(chǎn)程序。臥龍集團牽頭打造了浙江省首個“產(chǎn)業(yè)大腦”——“電機產(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,基于大數(shù)據(jù)遠程智能診斷,幫助企業(yè)及早發(fā)現(xiàn)電機隱患,助力數(shù)字化轉型。
“裝備制造業(yè)是一個國家制造業(yè)的脊梁,高端裝備尤其是工業(yè)母機是衡量一個國家綜合經(jīng)濟發(fā)展實力的重要標志。”工業(yè)和信息化部賽迪研究院工業(yè)經(jīng)濟研究所所長關兵說,近年來,裝備制造業(yè)加快發(fā)展,對工業(yè)經(jīng)濟增長發(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)濟和產(chǎn)業(yè)結構在不斷升級。
智能化升級 提升含“新”量
一瓶牛奶從牧場抵達消費者手中都要經(jīng)歷什么?除了陽光的溫暖,牧草的清香,更有來自數(shù)智化轉型賦予的科技新意。
在蒙牛寧夏工廠的門口,當一輛滿載鮮奶的運輸車緩緩靠近大門時,系統(tǒng)識別車牌號后便會自動打開放行。司機進入工廠后,打開手機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。
這個場景是蒙牛寧夏工廠全數(shù)智化覆蓋的一個縮影。在這里,生產(chǎn)運營可實現(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)實時響應系統(tǒng)調度,實現(xiàn)一人多崗的轉變。
“在傳統(tǒng)工廠中,包裝車間通常是耗費人力最多的地方,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)寧夏工廠相關負責人說,生產(chǎn)過程中的每包牛奶涵蓋了100多項業(yè)務點、上千個動作要素、36個關鍵控制點和139項檢驗項目,在這里可以全部實現(xiàn)數(shù)字化在線管控。
據(jù)了解,蒙牛寧夏工廠從設計之初就明確了“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)智化驅動下,蒙牛寧夏工廠將所有業(yè)務數(shù)據(jù)化、所有數(shù)據(jù)業(yè)務化,讓數(shù)據(jù)驅動系統(tǒng)指揮。”蒙牛寧夏工廠相關負責人說。
據(jù)介紹,建成以來,蒙牛寧夏工廠坪效、人效、品效、能效四大指標表現(xiàn)優(yōu)異,實現(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,實現(xiàn)“百人百億”的突破;在品效上,實現(xiàn)產(chǎn)品精度提升55%、質量缺陷減少60%,質量一鍵追溯效率從2小時縮短到2分鐘;在能效上,智慧能源系統(tǒng)優(yōu)化設備數(shù)量,減少異常損耗,實現(xiàn)能源消耗整體降低43%。
隨著信息技術與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合,許多傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)通過實施智能制造工程,推廣應用智能制造技術,實現(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)字化轉型提供了明確的方向。在南開大學經(jīng)濟研究所所長、中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究院首席經(jīng)濟學家劉剛看來,中國制造正在加快數(shù)字化轉型。“通過數(shù)字技術和人工智能實現(xiàn)柔性化、低成本制造,使中國制造業(yè)在轉型升級過程中與數(shù)字化、智能化相結合,進一步釋放了產(chǎn)業(yè)潛力。”劉剛說。
截至目前,全國已累計培育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,扎實開展首批中小企業(yè)數(shù)字化轉型城市試點,已推進近萬家中小企業(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,新質生產(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)展是高質量發(fā)展的底色,在傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級過程中,綠色科技引領著發(fā)展方向。
當智能感知與數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)原料的循環(huán)利用裝上“導航系統(tǒng)”,當工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術成為排放指標的實時“監(jiān)測站”,當一份動態(tài)更新的“碳賬單”成為能源消耗與廢棄物排放的精準“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融入生產(chǎn)過程,實現(xiàn)綠色發(fā)展。
在位于福建晉江經(jīng)濟開發(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,將運抵下游成衣企業(yè),化身為整潔有型的運動衫。用于熨燙的蒸汽并沒有在空中消散,而是經(jīng)由一條條腰身粗細的管道回收后又投入染色環(huán)節(jié)。在鳳竹紡織,有多項“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)保工藝設備,智能染色中控系統(tǒng)……一套組合技術下來,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。
“極致的有效性和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是我們轉型升級的目標。”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,主要從事手機精密機構件等精密金屬產(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%,供應鏈碳排放量減少了42%,在綠色發(fā)展上實現(xiàn)了創(chuàng)新與突破。
據(jù)介紹,觀瀾工廠在轉型初期面臨的主要難題是供應鏈的碳排放——這部分占工廠總排放量的80%以上。從原材料開采到制造、運輸,再到廢棄處理,各個階段的碳排放量繁多而復雜,數(shù)據(jù)收集和管理也極具挑戰(zhàn)性。為了確定減排重點,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)了供應鏈中的“重污染區(qū)域”。然而,要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整獲取與跨企業(yè)共享,過程既耗時又協(xié)調難度大。
為解決這些難題,觀瀾工廠將AI技術融入生產(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,實現(xiàn)比較分析和假設情景,以確定改進的方向。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)技術實時監(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,工廠能詳細評估每個再制造環(huán)節(jié)的利用率,人工智能技術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,實現(xiàn)材料回收效率和質量的大幅提升。在此基礎上,觀瀾工廠還引入了智慧化環(huán)保能碳一體化管理平臺,進一步在生產(chǎn)質量與環(huán)境管理之間找到了有效的平衡。平臺通過細致的碳排放監(jiān)測與管理,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅動的決策過程,結合“開源”和“節(jié)流”的環(huán)保降碳技術,確保在提高生產(chǎn)效率的同時,降低環(huán)境影響。
在綠色轉型方面,工廠聚焦源頭減排,實施了嚴格的用水控制措施,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)通過精準的資源供應與需求匹配,盡可能避免了資源浪費。吳振廷說:“工廠建立了每日處理能力達到2400噸的生活廢水回用系統(tǒng),在環(huán)保治理技術上不斷提升標準,將廢水轉化為可再利用的資源,降低了對環(huán)境的負擔。”
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年前實現(xiàn)生產(chǎn)運營的碳中和,并在2050年實現(xiàn)整個價值鏈的碳中和,進一步推動消費電子行業(yè)的高端化、智能化和綠色化發(fā)展。
在劉剛看來,隨著全球低碳轉型的加速和中國“雙碳”目標的確立,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫切需要滿足綠色低碳的要求。數(shù)字技術的快速發(fā)展推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型,為低碳轉型提供了新的解決方案。綠色化促進數(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。
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施,不僅有效提升了制造業(yè)質量效益和競爭力,促進降碳、減污、擴綠、增長協(xié)同推進,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型。“這些舉措引導了傳統(tǒng)制造業(yè)落后產(chǎn)能的有序退出,遏制了高耗能、高排放、低水平項目的盲目上馬,又促進了傳統(tǒng)制造業(yè)提高資源利用效率,推動了經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。”中國宏觀經(jīng)濟研究院研究員姜長云說。
來源:人民日報海外版
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