钱锋：智能化制造是流程工业实现高端制造的关键【zoty中欧体育】

本文摘要：钱锋博士、教授、博士生导师。

钱锋博士、教授、博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、全国发明者创业奖取得。享用国务院特殊津贴。

2006年荣获国家科学技术进步奖二等奖。中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士。

钱锋院士仍然专门从事石油化工生产过程智能建模、掌控与优化的应用于基础研究和工程技术开发。先后主持人已完成了四十余项国家、省部级和企业的科学研究与技术开发项目，获得了多项创新性明显、空缺国内空白、超过国际先进设备的研究成果。科研成果在许多大型石化装置上应用于后，每年总计为企业建构了数亿元必要经济效益。

观点一、智能化生产是流程工业构建高端生产的关键流程工业主要还包括石油、化工、钢铁、有色、建材等基础原材料行业，是国民经济的支柱和基础产业，也是我国经济持续增长的最重要承托力量。经过数十年发展，我国流程工业产业结构逐步优化，关键技术大大获得突破，已发展沦为世界规模仅次于的流程工业生产国家。然而在流程工业生产生产总体效能上仍与国际先进设备水平不存在差距，反映在资源和能源的利用效率急需提高、安全性和环保问题日益突出等。如何大力应付全球化生产新形势带给的机遇和挑战，有效地利用现代信息技术，解决目前流程工业在经营决策层面、生产运营层面、能效安环层面以及信息构建层面不存在的瓶颈问题，前进以高效化、绿色简化和智能化生产为目标的流程工业稳步发展，构建全局生产、管理以及营销模式的变革，是流程工业构建高端生产的关键所在。

观点二、流程工业智能优化生产应向四个层面应从近年来，以石化、钢铁产业为代表的流程生产行业，急需产业转型发展的新动能，现有的生产模式不存在一些亟待解决的难题，主要是资金流、物质流、能量东流和信息流的构建和高效调控，其分别对应信息感官、管理决策、生产运营、能效安环等实际运营层面。针对流程工业智能优化生产不存在的难题和问题，应该重点相结合信息物理系统，从以下四个层面应从，解决问题和突破涉及基础理论与关键技术。

首先是在信息感官层面。流程工业企业生产过程优化调控和经营管理优化决策必须大量的动态信息，目前面对的难题就是如何构建从原料供应、生产运营到产品销售仅有流程与全生命周期资源属性和类似参量的较慢提供与信息构建。

因此，原材料与产品属性的较慢检测、物流流通轨迹的监测以及部分关键过程参量的在线检测是构建流程工业智能优化生产的前提和基础。其次是在管理决策层面。核心是要解决问题如何深度融合市场和装置运营特性科学知识展开管理模式的变革。

由于企业生产计划的不确认因素众多，原料订购价格和市场需求多变，给企业生产运营和经营管理的决策带给难题。同时目前企业的原料订购与装置运营特性关联度不低、产品生产与市场需求僵化。因此，以大数据、知识型工作自动化为代表的现代信息技术为生产过程计划和管理的优化决策带给了契机。

第三是在生产运营层面。流程工业生产过程一般来说使用由经济优化层、计划调度层、先进设备掌控层、基础掌控层等有所不同功能层构成的分层交阶结构，虽然解决问题了部分经销、管控交会等关键技术难题，然而现有分层模式展开操作者优化的前提是“稳态假设”，如何根据实际过程的动态动态运营情况，从全局抵达协调系统各部分的操作者，沦为生产过程优化调控的核心。

解决问题该问题，必须将物质转化成机理与装置运营信息展开深度融合，创建过程价值链的密切相关关系，构建生产过程仅有流程的协同掌控与优化。最后是在能效安环层面。流程工业产生大量化学污染物，以废水、废气、废渣甚至危化品等形式废气到环境中，然而，目前中国在危化品监管方面的措施实施不做到，造成危化品事故时有发生，其核心就是缺少生产生产仅有生命周期安全性环境足迹监控与风险掌控的手段。

鉴于此，如何通过传感、检测、掌控以及本源分析等新方法和新技术，突破流程工业安全性环境足迹监控与本源分析及掌控的基础理论与关键技术，是构建绿色生产的急迫市场需求。观点三、流程工业智能优化生产必须构建“四化”流程工业智能优化生产最后要在工程技术层面构建“四化”，即数字化、智能化、网络化和自动化。

同时，在企业生产生产层面也要构建“四化”，即灵活化、高效化、绿色简化和安全性化。鉴于此，我们明确提出流程工业智能优化生产的愿景目标是：在有数的物理生产系统基础上，充份融合人的科学知识，应用于大数据、云计算、（移动）网络通讯和嵌入式的知识型工作自动化以及虚拟世界生产等现代信息技术，从生产、管理以及营销全过程优化抵达，前进以高效化、绿色简化和智能化为目标的流程工业智能优化生产，不仅要构建生产过程的装备智能化，而且生产流程、操作者方式、管理模式也构建自适应智能优化，使得企业经济效益和社会效益最大化。

综上，通过信息化和工业化深度融合构建流程工业智能优化生产仍不存在着许多难题，无论是从基础理论上还是工程实践中都有很多考验必须一一解决。同时也不应看见，智能优化生产对于流程工业的转型发展具备重大意义。构建流程工业智能优化生产，不仅需要减少企业效益与社会效益，更加需要提高整个行业的资源配置与运营效率，使我国在流程工业上领先于其他国家，提高国家的整体竞争力。

流程工业的智能优化生产对于我国既是机遇，也是挑战，坚信在国家政策反对下，通过行业希望发展，我国的流程工业将不会成功转入智能生产时代。

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