深度挖掘工業(yè)大數據價值 助力造紙企業(yè)實現智能制造

鄒怡 郭彩云 陳悅龍

廣州博依特智能信息科技有限公司（以下簡稱博依特科技），是一家專業(yè)為制造業(yè)提供SaaS軟件產品和工業(yè)大數據應用服務的互聯網公司。博依特科技的使命是“讓制造更智能，使工業(yè)更綠色”，公司踐行智能制造和綠色制造協同創(chuàng)新，基于團隊20多年來對流程工業(yè)過程建模與模擬研究的經驗，采用物聯網、云計算和大數據技術，提高企業(yè)智能制造水平，通過精細化管理、優(yōu)化資源配置提升企業(yè)核心競爭力和效益。在2019年10月舉辦的2019國際造紙技術報告會上，博依特科技聯合創(chuàng)始人李繼庚博士做了題為“造紙工業(yè)新一代智能制造與實踐”的精彩報告，引起參會者的共鳴和熱議。博依特科技基于“互聯網+先進制造”理念，自主研發(fā)的POI-CLOUD已成為我國輕工造紙行業(yè)生產數據化運營的典型解決方案。為此，本刊記者對李繼庚博士進行了采訪，請他分享了博依特科技助力造紙企業(yè)實現生產數據化運營的經驗。

《造紙信息》記者：打造工業(yè)互聯網平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉型升級賦能，加快建設制造強國，這是2019年中國政府工作報告中提出的重要任務之一，也是推動制造業(yè)轉型升級實現高質量發(fā)展的大勢所趨。您認為造紙工業(yè)作為國家的基礎材料行業(yè)該如何與工業(yè)互聯網結合，實現智能制造？

李繼庚：首先要從行業(yè)內在的發(fā)展規(guī)律出發(fā)，明確行業(yè)要實現升級，智能制造是必經之路。智能制造就是利用智能技術為制造行業(yè)服務，幫助制造行業(yè)提高效率和整體競爭力。作為制造業(yè)之一的造紙工業(yè)，造紙工藝已經有上百年的歷史，發(fā)展至今已經很難發(fā)生巨大的變革。目前造紙工業(yè)更為關注的是如何實現效率最大化，在這方面新的智能技術為我們帶來了機遇。

制造業(yè)的效率最大化基于以下幾個層面：單體設備，設備的效率最大化;由多個單體設備組成的生產線，生產線的效率最大化;由多個生產線組成的工廠，工廠的效率最大化;由多個工廠組成的基地，基地的效率最大化;由多個基地組成的企業(yè)、集團，企業(yè)、集團的效率最大化;由多個企業(yè)、集團組成的產業(yè)鏈，產業(yè)鏈的效率最大化;由多個產業(yè)鏈組成的產業(yè)集群，產業(yè)集群的效率最大化。

互聯網通過連接云平臺和大數據平臺，擁有了強大的存儲和計算能力，可以幫助我們沉淀生產和企業(yè)運營數據，迭代優(yōu)化算法，具有學習人的生產操作經驗和認知的能力。回到效率最大化的問題，智能制造就是利用互聯網、人工智能等新一代信息技術，實現高效生產協同、資源優(yōu)化配置，解決整個制造產業(yè)鏈中人、設備等各個環(huán)節(jié)之間存在的各種協作優(yōu)化問題，實現效率最大化。

智能制造系統是為了實現制造企業(yè)價值創(chuàng)造目標，由相關的人、信息系統和生產制造過程有機組成的綜合智能系統。新一代智能制造的本質特征是新一代人工智能技術（認知人工智能技術）和先進制造技術的深度融合，新一代智能制造是第四次工業(yè)革命的核心技術。當前，工業(yè)互聯網作為新一代智能制造的“神經中樞”系統，已成為5G、云計算、大數據和人工智能等新一代信息技術與生產制造和管理融合的載體，是傳統制造業(yè)發(fā)展的新引擎。

造紙行業(yè)應該將工業(yè)互聯網技術與造紙企業(yè)實現智能制造緊密結合起來，將該項技術用于解決生產過程能源和設備效率問題，通過“用”來沉淀數據，通過基于數據的人工智能算法來解決更復雜的工藝優(yōu)化問題，從而用智能制造技術解耦人與設備之間的強相關問題，這樣可以輔助負責不同工藝的工人以簡單的方式在生產線上進行操作。

跟其他的基礎材料行業(yè)相比，中國造紙行業(yè)在實現智能制造的發(fā)展道路上，已經落后了。我們需要集合行業(yè)智慧，思考中國造紙行業(yè)的智能制造目標是什么？要通過什么路徑實現這一目標？誰能為實現這一目標提供技術支持？當全體行業(yè)同仁在這些問題上達成共識后，以一種技術開放共享的心態(tài)，將現有的技術與智能制造2035的目標相結合，中國造紙工業(yè)必將在融合應用互聯網和實現智能制造方面取得新的突破。

《造紙信息》記者：您前面從宏觀角度介紹了中國造紙工業(yè)的智能制造發(fā)展趨勢，那么在造紙工業(yè)不斷邁向智能制造的過程中，您認為造紙企業(yè)該如何規(guī)劃未來的發(fā)展方向，如何運用新的技術手段實現智能制造？

李繼庚：智能制造大體可以分為2個階段：第一個階段是數字化工廠階段，第二個階段是智能化工廠階段。

為實現第一個階段目標，造紙企業(yè)的智能制造目標應該以不斷提升企業(yè)數據化運營能力為核心，要根據自身的商業(yè)模式發(fā)展規(guī)律和發(fā)展戰(zhàn)略，以解決企業(yè)當前的業(yè)務痛點為切入點，逐步形成覆蓋生產過程到連接產業(yè)上下游的數字化工廠，形成自己特有的數據化運營優(yōu)勢。

為了構建面向未來的數字工廠，使企業(yè)具備數據化運營能力，企業(yè)應該建立一套基于工業(yè)互聯網技術的微服務架構系統，微服務架構的擴展性可以支撐企業(yè)現有業(yè)務及其不斷延伸的新需求，以適應未來變化多端的市場和管理模式，從人-機-料-法-環(huán)-測各方面夯實生產制造的基礎數據，到助力企業(yè)整合產業(yè)鏈上下游資源，形成企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢。

為了實現第二個階段目標，企業(yè)的智能制造目標應該以提升生產過程智能化為目標。通過企業(yè)在數字化工廠階段沉淀的數據，采用基于數據驅動的建模方法，搭建企業(yè)智能化平臺，協助生產操作人員優(yōu)化生產操作，進而提高企業(yè)的產品質量，降低生產成本。

《造紙信息》記者：據了解，博依特科技基于“智能+”自主研發(fā)的制造企業(yè)新一代智能制造平臺，在造紙等多個行業(yè)應用并取得明顯效果，成為全國的典型示范平臺。請您介紹一下該平臺的智能制造技術構架體系以及在造紙企業(yè)成功應用的優(yōu)秀案例。

李繼庚：目前全行業(yè)的共性問題是能源的優(yōu)化管理及產品的質量管控，為此博依特科技自主研發(fā)了能源管理信息云平臺（POI-EMS）。2018年博依特科技將其企業(yè)能源管理信息云平臺（POI-EMS 2.0）與自主研發(fā)的企業(yè)制造執(zhí)行系統（POI-MES 2.0）相結合，升級為POI-CLOUD 3.0平臺。該平臺是面向新一代智能制造的企業(yè)數據化運營大數據平臺，博依特每兩周會對平臺系統進行升級迭代，企業(yè)無需配備專業(yè)技術人員運維該SaaS平臺，按需使用即可。POI-CLOUD 3.0平臺具有安全性高、穩(wěn)定性好、操作響應快、維護方便、擴展能力突出、計算能力強大、系統升級便利的優(yōu)勢，目前可為造紙、陶瓷、水泥、玻璃等流程行業(yè)提供生產過程數據收集、工藝優(yōu)化、設備管理、能源管理等服務。

目前國內多家造紙企業(yè)都在應用我們的POI-CLOUD 3.0平臺，通過每天收集實時生產數據，進行大數據分析處理，發(fā)現能效瓶頸，不斷進行技術與工藝的改造，達到節(jié)能降耗提質增效的目標。以維達紙業(yè)為例，2018年維達紙業(yè)的4個基地上線了數據化運營系統，通過數據分析挖掘出88項潛力點，累計增效2400余萬元。

《造紙信息》記者：針對目前我國造紙等原材料工業(yè)企業(yè)還存在生產效率不理想，生產管理過程智能化程度不高的情況，您認為造紙行業(yè)在智能制造方面未來的發(fā)展趨勢是什么？對于造紙企業(yè)未來的發(fā)展您有哪些好的建議？

李繼庚：智能制造的實現必然是一個漫長的過程，每個企業(yè)都會根據自身業(yè)務需要做出相應的努力。而每個企業(yè)智能制造的未來也不盡相同，有的企業(yè)未來目標是成為整合產業(yè)鏈上下游的大型企業(yè)，有的企業(yè)未來目標是成為制造精品的小而美型企業(yè)。每個企業(yè)應根據自己的未來規(guī)劃進行布局。我建議企業(yè)智能化可以從企業(yè)最關心的基礎痛點問題入手，比如操作員工的效率提升、產品配方優(yōu)化等。當企業(yè)已經步入正規(guī)化管理的軌道后，再引入數據化運營系統。

在企業(yè)實現智能制造的過程中，首先我們要解決的問題是如何較容易的獲取數據，當數據匯集使用之后，才能夠驗證數據的準確性，進而深度挖掘數據的價值。第二個問題是需要考慮如何把自己的智能化做好，提高系統的自檢能力，從每一個設備的數據化開始做起，逐漸形成企業(yè)運營數據化。當然我們不能止步于企業(yè)在智能制造方面所取得的一點成績，我們更應該放眼整個產業(yè)鏈，全體造紙行業(yè)同仁以一種開放的心態(tài)，融入互聯網思維，共同為實現中國造紙工業(yè)的智能制造盡一份自己的力量。

《造紙信息》記者：感謝您的分享，相信在造紙行業(yè)全體同仁的共同努力下，中國造紙工業(yè)的智能制造之路會越走越好。