環(huán)球快報:江門造紙業(yè)的數(shù)字蝶變

2023-07-05 09:57:03 來源: 科技日報

在位于廣東省江門市的維達紙業(yè)（中國）有限公司（以下簡稱維達紙業(yè)）車間，一條條生產(chǎn)、包裝紙巾的自動傳送帶在有條不紊地工作著。“我們已經(jīng)接近‘黑燈’運作。”維達國際控股有限公司運營總裁王波說。

6月27-30日，第十八屆中國國際中小企業(yè)博覽會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（以下簡稱博依特智能）聯(lián)合維達紙業(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”的方式先學會操作，再慢慢理解其中的原理，遇到突發(fā)情況時的處理措施也往往因人而異。

“‘老師傅’越來越稀缺。以一個30億產(chǎn)值左右的造紙廠為例，如果是四班三倒，需要200個以上‘老師傅’，企業(yè)亟須通過AI技術(shù)降低對‘老師傅’的依賴。” 博依特智能董事長兼CEO李繼庚介紹。

和大多數(shù)造紙企業(yè)一樣，維達紙業(yè)對紙張質(zhì)量的檢測都是采用離線抽檢的形式，即每5萬米的母卷生產(chǎn)完成后，只測量最后一米的質(zhì)量信息；如果檢測到質(zhì)量問題，5萬米的母卷也隨之成為不合格品。這樣的質(zhì)檢方法不僅嚴重落后于生產(chǎn)，還大幅增加了成本。

令造紙企業(yè)更為煩惱的是，在造紙過程中，碎漿磨漿、脫水干燥等環(huán)節(jié)會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，維達紙業(yè)與博依特智能合作，開發(fā)出不同的工藝AI模型，如紙頁質(zhì)量預測模型，質(zhì)量預測準確率可達97%；冷凝水分級循環(huán)利用模型、熱風優(yōu)化模型等，可以大幅提高蒸汽利用率。

將“老師傅”經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為數(shù)字資產(chǎn)

在王波看來，企業(yè)的數(shù)字化改造過程并非一蹴而就。“我們首先圍繞最大的痛點，搭建能源管理平臺，從某一個機臺入手，到所有機臺連接，再推廣到整個工廠，每一次的投入都能看到回報，不至于讓數(shù)字化過程推進失敗。”她說。

通過工藝AI模型，對生產(chǎn)任務、不同時段電價、設備狀態(tài)等關(guān)鍵變量數(shù)據(jù)進行最優(yōu)組合計算，將工人的操作經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型，能用最省錢的模型監(jiān)控生產(chǎn)，指導員工優(yōu)化錯峰操作。“加權(quán)電價降低了8%，一條生產(chǎn)線每年可節(jié)省電費10萬元。”李繼庚說。

再比如，通過對質(zhì)檢數(shù)據(jù)、漿板數(shù)據(jù)、磨漿數(shù)據(jù)、紙機運行參數(shù)進行數(shù)據(jù)建模，使用支持向量機（SVM）機器學習算法進行磨后纖維形態(tài)預測，同時使用模型進行紙張質(zhì)量預測，再經(jīng)過數(shù)據(jù)模型的計算得到每一米紙張生產(chǎn)過程的質(zhì)量參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)紙張質(zhì)量的實時在線全檢，既能防止不合格紙張流入后續(xù)工藝，同時也能降低企業(yè)的經(jīng)濟損失。

基于一系列工藝AI的應用，可以傳承“老師傅”經(jīng)驗，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。

如今在維達紙業(yè)的工廠里，不僅硬件實現(xiàn)了自動化，連軟件也“聰明”起來，工藝AI模型會實時推薦最佳生產(chǎn)方案。

數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級帶來的驚喜不止于此。“江門工廠的數(shù)字化能力，可以在北京、浙江等工廠復制。”王波說，數(shù)字化、智能化帶來夜班無人化的解決方案，實現(xiàn)以人為本、安全生產(chǎn)。

截至目前，維達紙業(yè)各個基地已經(jīng)上線了博依特云橋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的多個應用，整體生產(chǎn)效率提高了約10%，相當于增加了一個虛擬工廠的產(chǎn)能。

通過數(shù)字化帶動產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展

“流程制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級分成3個階段：第一階段是數(shù)字化，用來提升管理效率；第二階段是通過智能化來解耦人和生產(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，改變整個產(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，在江門市，博依特智能在數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群方面也進行了初步探索。

江門造紙產(chǎn)業(yè)集群，是華南地區(qū)、全國乃至全亞洲最大、技術(shù)最先進的造紙產(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。第一期試點項目里，以維達紙業(yè)為代表的鏈主企業(yè)站出來，帶動它的上下游企業(yè)，一起通過數(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，傳統(tǒng)造紙企業(yè)面貌煥然一新。”李繼庚說。

李繼庚認為，建設數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群，讓中小企業(yè)借助集群勢能、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，對于產(chǎn)業(yè)效率提升會有巨大幫助。

除了造紙行業(yè)外，博依特智能還服務于玻璃、食品、化工、陶瓷和水泥等傳統(tǒng)流程制造業(yè)。“良好的自動化基礎是流程制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化和智能化的一大優(yōu)勢，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)價值釋放空間。”李繼庚表示。

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