打造智能工廠別忘了流程行業
http://www.debgrams.com 2020-11-03 13:53 來源：科技日報
今年雖有新冠肺炎疫情突襲，國內智能工廠的發展依然如火如荼。據報道，10月27日，上汽大眾總投資170億元的新能源汽車智能工廠投產。除了汽車，家電、數碼電子等領域的智能工廠也不斷涌現。不過專家認為，目前的智能工廠主要集中在離散行業，流程行業內的智能工廠依然比較少。
“現在工業4.0所反映的內容大多與離散行業有關，很少涉及流程行業，流程行業有自己的規律。”日前，香山科學會議第682次學術討論會聚焦制造流程物理系統與智能化，鋼鐵研究總院名譽院長、中國工程院院士殷瑞鈺在會議期間接受科技日報記者采訪時如是說。
流程行業在國民經濟中舉足輕重
什么是離散行業？什么是流程行業？
“制造工業可以分為兩大類，一個是離散行業，一個是流程行業。” 殷瑞鈺告訴記者。
其中，離散行業包括裝備加工制造業，例如汽車制造、飛機制造等，需要對不同部件進行組裝、集成；而流程行業則包括冶金工業、化工工業、建材工業、制藥工業等，這種行業是一個個工序連著進行，往往一頭連著資源和能源，另一頭連著產品，其產品既可以直接用，也可以進一步加工。
殷瑞鈺指出，流程制造業如化工、冶金、建材等，制造流程動態運行過程的物理本質可以表述為：物質流在能量流的驅動和作用下，按照設定的“程序”例如生產作業指令等，沿著特定的“流程網絡”做動態有序的運行，并實現多目標優化，不只是生產產品。
“流程行業里面涉及化學變化、物理變化、運輸、信息交換，而且大量使用能量。” 殷瑞鈺舉例說，石油化工涉及三四百攝氏度的高溫，煉鋼煉鐵則需要高達1500到1700攝氏度的高溫。
在他看來，流程行業大多屬于基礎行業，在國民經濟中具有舉足輕重的作用。而且流程行業涉及物質、能量的輸入輸出，對生態環境的影響也非常大。
智能化之路需要模型、數據來支撐
“為加快推進先進制造技術與信息技術深度融合、加快推動流程制造業不斷向智能化方向發展，中國工程院設立了‘面向2035的流程制造業智能化目標、特征和路徑戰略研究’咨詢研究項目，選擇鋼鐵、石化兩個典型流程工業為研究對象，研究提出了流程制造業智能化的發展目標和思路。”中國工程院院士、中國石化集團公司科技委顧問袁晴棠介紹。
與會專家告訴記者，國內鋼鐵、石化等流程行業自動化水平比較高，進行智能化有較好的基礎。但流程行業的智能化依然面臨很多難題。
“物理系統怎么理順，信息系統怎么注入到物理系統中去，都是有科技含量的，都需要模型、數據、感知器件等來支撐。”殷瑞鈺仍以鋼鐵行業舉例說，首先鋼鐵廠的流程網絡結構要進一步優化，把物質流、能量流、信息流的網絡進一步理順，使這三者協同起來。同時還要提升建模和軟件的能力，并把各種平臺、網絡集成起來。這些要反映在工廠的工程設計、生產運行、管理和決策上，都需要先進技術做支撐。
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