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烏鎮啟示:滑鼠+車間,工業網際網路的減碳故事

由 北京商報 發表于 體育2023-01-13

劉文兵剛畢業就進了車間,一晃30年,現在是華新水泥“萬噸線”廠長。11月11日上午,2022年世界網際網路大會烏鎮峰會完成各項議程宣佈閉幕,而峰會上圍繞工業網際網路話題不時出現的減碳、節能字眼,恰是劉文兵被生產線、喂煤量、分解爐資料圍繞的日常。“基於智慧生產系統,煤的替代率最高38。3%,未來我們的保底目標是煤的替代率超過50%”,劉文兵對此頗有自信。不只在烏鎮峰會,不只是水泥行業,不只有“雙碳”目標,工業網際網路被熱議被實踐的解決方案,背後站著一個又一個劉文兵,“不下車間的演算法工程師不是好工程師”,已非調侃已成常態。

水泥萬噸線的“燃煤之急”

如果將全球水泥行業看作一個國家,它將是第三大碳排放國。“日產水泥熟料萬噸的華新水泥“‘萬噸線’,每年要燒42萬噸標準煤”,劉文兵給北京商報記者提供了一組資料,“現在基本上每年可以替代12萬噸煤的量,光這一項,差不多就減碳30多萬噸,節省成本1。5億元以上”。

用什麼替代煤?生活垃圾和一些其他的固體廢棄物。“我們是世界上唯一一個環保協同處置的萬噸線,每天處理生活垃圾3000噸,煤的替代率約30%,到了比較高的水平,這個時候往上走越來越難,要突破瓶頸”,劉文兵自豪又煩惱。

中國工程院統計的最新資料顯示,2020年中國二氧化碳排放量中工業佔38%,電力佔33%。根據相關資料,我國二氧化碳排放70%以上來自工業生產或生成性排放。

具體到水泥行業,中國建築材料聯合會釋出的《建材工業“十四五”發展實施意見》指出,到2025年,建材工業形成與保障國民經濟建設、滿足人民高質量建材需求相適應的良性發展新格局。行業全面實現碳達峰,水泥等行業在2023年前率先達峰。就在《建材工業“十四五”發展實施意見》釋出前,華新水泥通過了“水泥低碳製造智慧化關鍵技術創新與應用”成果鑑定。

“‘萬噸線’上線低碳製造智慧系統後,自動化投運率超90%,煤的替代率最高達38。3%,全年再減碳6萬餘噸”,劉文兵直言,“原來這個廠生產水泥100萬噸,工人3000來人,現在產能可以達到500萬噸,工人只有200多人,真正負責生產執行的只有幾十人,現在由於化石燃料用得少,碳排放降低,煤的用量大概不到30萬噸,節約了四分之一以上。”

程式設計“小白”開發應用

這套智慧系統,華新水泥首席數字官湯峻和阿里雲演算法工程師包垚垚再熟悉不過。起初,對於智慧系統能做到哪一步,是被懷疑的。“有沒有效果要看投運率。因為系統取代人工操作,如果質量不達標、能耗比較高、產能不達標的話,人工可以把系統切掉,重新由人工來操作,所有系統的投運率是一個硬指標”,湯峻解釋。

跟進華新水泥專案的包垚垚提到的三個主要指標裡,第一個就是投運率。“希望我們的系統上線後,能夠保證90%的自動化投運率,也就是在人工干預之外的90%的時間都是系統在控制。二是AI智慧的預測。三是節能”,他向北京商報記者表示。

在具體設計和開發過程中難點不少,參與其中的華新水泥工藝專家黃勝以穩定分解爐出口溫度為例解釋,“因為生活垃圾RDF(生活垃圾替代燃料)的波動是巨大的,所以調引數的難度非常高,起碼做了四、五個方案,我們做了一些專家策略在裡面,還有一些針對一氧化碳的,針對穩度大幅變化的補償等,都做到系統裡去了”,以前很少程式設計的黃勝,現在成了專家。

這是華新水泥的小心思,“他們希望能夠把工廠裡很多不會程式碼的人培訓出來,我們支援他們用拖、拉、拽的方式,讓專案方案實現”,包垚垚的日常工作就包括培訓。

“未來工業創新將更多依靠一線工人,在一汽大眾,有9000多位低程式碼開發者,其中90%都是一線人員。未來,80%以上的應用都將由業務人員來開發”,阿里雲智慧總裁張建鋒在烏鎮峰會工業網際網路論壇也提到了低程式碼普及。

長在車間的演算法工程師

理論上來說,工業網際網路是新一代資訊通訊技術與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業生態,透過對人、機、物的全面連線,構建起覆蓋全要素、全產業鏈、全價值鏈的製造和服務體系。

在工業網際網路領域,優也首席技術官林詩萬認為,“演算法模型的優劣是未來企業競爭力強弱的分水嶺”。對此,工業網際網路研究院副院長馮旭的理解是,“工業網際網路的演算法模型非常重要,因為工業網際網路的模型包含著工業知識、工業經驗、工業機理,這說明工業網際網路是融合性的,既要懂工業,又要懂數學建模,才能發展好工業網際網路”。

正因為如此,到車間和工人師傅面對面交流,親眼看明白每一道工藝流程,成為演算法工程師的日常。阿里雲演算法工程師葉楓還記得第一次去客戶車間時的情形:那個客戶是光伏行業的,所以車間和傳統工廠不太一樣,車間裡非常乾淨,工人的操作、衣著都是井井有條,給人的感覺相當高精尖。鍊鋼車間就完全不同,用葉楓的話說,“在鍊鋼爐邊上走過,好像走近太陽,你會看到鋼條以每秒200米的速度往前”。

不論是一線業務人員開發智慧應用,還是演算法工程師待在光伏、鋼廠、水泥、汽車廠……這已不再稀奇,工業和網際網路的相互滲透正是中國向數字經濟轉型的縮影。根據2022世界網際網路大會烏鎮峰會期間釋出的《中國網際網路發展報告2022》藍皮書,中國工業網際網路體系建設已初步完善,行業發展進入提速期,網路、平臺、安全三大體系實現規模化發展。截至2022年5月,國內工業App總量突破59萬個,工業網際網路產業規模已破萬億元大關。

北京商報記者 魏蔚

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