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【综述】中国造纸工业智能化转型升级路径的探讨与实践

发布时间:2020-09-08 访问次数:71

李继庚先生,博士,研究员,博士生导师;研究方向:过程建模与优化。

  第四次工业革命的到来,传统行业转型升级势在必行。传统造纸工业的未来将走向分化和聚合,将加入到多个以客户为中心的新型产业集群中。文化用纸、生活用纸、包装纸和特种纸等纸种的生产将拆分到不同的产业集群中,与可直达客户的产业链聚合为新的业态,更精准、更快速地满足客户需求。在新的产业集群中,重塑的价值链将不再是造纸企业之间的竞争,而是产业集群内各方整合资源能力的竞争。共享、共生和共创能力强的企业将是整合资源能力的强者,将有机会引领产业集群为客户提供更好的服务,形成新的稳定业态留存下来,高效发展。

  造纸工业经历了从小规模制造,到电力驱动的大规模、大批量的流水线模式生产,再到现在的全自动化模式生产的发展,在原材料、能源、工艺、装备等生产要素的利用技术等方面已经发展到比较成熟的阶段。近期,我国发布了《关于深化新一代信息技术与制造业融合发展的指导意见》,文件指出要加快推进新一代信息技术和制造业融合发展,顺应新一轮科技革命和产业变革趋势,以供给侧结构性改革为主线,以智能制造为主攻方向,加快工业互联网创新发展,加快制造业生产方式和企业形态根本性变革,提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平。产业实现转型升级的必然选择是与新一代信息技术的融合,进行数字化转型重构。以5G网络、大数据、云计算、人工智能等为核心的新一代信息技术的持续创新和高速发展,为制造业迈向万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、组织重构新时代注入了新的活力。新一代信息技术将助力造纸工业实现向数字化、信息化、智能化转型升级,以实现企业的提值增效、精准服务,打破产业链资源优化配置空间和时间的约束,增加新的价值链,加速形成新业态。

  造纸企业转型升级是制造业产业转型有机组成部分,因此,企业在转型升级过程中必将面临战略路径的选择和自身组织能力的变革,以更好地顺应产业转型升级大趋势。在大变革的趋势面前,任何不顺应行业转型升级的企业都将被无情淘汰。对于大型企业,特别是行业龙头企业,如何制定好转型升级的分阶段战略目标、选择什么样的技术路线、打造什么样的企业文化和如何重塑组织创新能力都将是企业融入行业转型升级面临的挑战。

  本文介绍新一代智能化技术对造纸工业的价值所在,推演造纸企业与新一代新技术融合的路径,探讨造纸企业智能化转型迭代方向和造纸工业向智能化转型升级路径。本文作者根据多年来在造纸企业数字化、网络化、智能化方面的研究成果和在企业中的实践案例,用场景化方式与读者探讨造纸企业智能化转型升级路径。

  造纸工业智能化转型升级,是建立在高度自动化基础之上的。以数学模型为推动力的自动化技术在促进造纸工业大发展的同时,为造纸企业积累了大量的生产过程数据和生产技术知识。但是,自动化技术并不具备数据分析和数据挖掘的能力,也不具备对复杂生产过程和市场需求的快速应变和优化能力。以大数据驱动和工业软件定义的企业智能化技术,可充分利用和挖掘大数据的资源去进一步优化企业的各类资源配置,优化生产过程,适应市场需求变化。实现企业智能化有赖于新一代信息技术,主要包括实现业务数据化的工业互联网平台技术、实现解决数据超高速率、超大容量以及超低时延的5G网络技术以及实现数据价值的大数据挖掘和工业软件技术。

  本文探讨了中国造纸企业智能化转型的迭代方向和造纸工业向智能化转型升级的路径。讨论了新一代智能化技术对造纸工业的价值所在。用广州博依特科技有限公司在维达纸业实践案例,推演了造纸企业与新一代信息技术融合的路径,证明了造纸工业智能化升级在提升生产效率、减少人力成本、降低生产成本以及节能减排方面的价值和潜力。

  文中把中国造纸工业智能化转型升级划分为两个阶段:第一个阶段(初级阶段)是实现企业数据化运营,核心是要实现企业数字化网络化及工业数据的价值化;第二个阶段(高级阶段)是实现企业智能化生产,核心是要实现企业的“三个闭环优化”,即面向设备运行和生产过程的闭环优化,面向生产运营决策的闭环优化,以及面向企业协同、用户交互与产品服务优化的全产业链、全价值链的闭环优化,实现装备智能化、生产过程智能化、供应链智能化以及生产链的智能重组以及自主决策。每个企业智能化的未来目标虽然不尽相同,但是每个企业都应根据自己的未来发展规划,早日进行布局,可以从企业最关心的基础痛点问题入手,比如先用数据化手段解决操作人员的效率提升、产品配方优化和节能等问题,企业管理步入正规化后,引入数据化运营系统,在此基础上逐步实现智能化生产。

  企业的智能化转型升级是第四次工业革命的重要内容,既是一次技术突破和企业重构,又是一种技术思维方式的转变,要用大系统的思维方法去思考问题,要用跨界集成、协同创新的数据互联思路去寻找解决问题的方法,要用闭环优化的技术手段去提高企业效益,实现预期目标。因此,造纸工业智能化转型升级的实现必然是一个较漫长的过程,每个企业都需根据自身业务需要,遵循“做好规划,抓住重点;跨界集成,协同创新;分类指导,先易后难;效益导向,稳妥实施”的原则,早日做出相应的努力,才能早日实现企业的智能化转型。

  文章信息:李继庚,刘焕彬,洪蒙纳,等. 中国造纸工业智能化转型升级路径的探讨与实践[J]. 中国造纸,2020,39(8):1-13.

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  原文链接:http://zgzz.cnjournals.com/zgzz/article/html/202008001