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在全省高水平质量的发展大会上,省委书记黄坤明强调,推进产业科学技术创新、发展新质生产力是广东的战略之举、长远之策。
向着产业科技高峰全力攀登之际,广东究竟有哪些“硬实力”,其中蕴涵着何种“新质生产力”元素?投身其中的“新型劳动者”又是怎样用科技改造现有生产力、催生新质生产力、实现高水平质量的发展的?
近日,本报记者探访多个行业多个领域发现,在产业链供应链的优化升级方面,精密模具的生产制造更加自动、高效,高性能新钢种推动不锈钢产业高品质发展,混凝土行业的流水生产线实现全智能化应用;在新兴起的产业和未来产业的创新创造方面,新能源汽车攻克高速电机换挡难题实现“弯道超车”,中成药“智能工厂”向“数字领航”和“灯塔工厂”迈进,农业无人机激活了农田里的“低空经济”;同时,在数字技术的创新发展和产业应用方面,“采编图灵”实现公共图书馆从传统采分编人工作业向全流程自动化、数据化、智能化作业转变,“特运智能配载”极大提升了特种运输货物的配载效率,“全流程先进控制管理系统”可以自主预测水泥生产时的窑内温度并自动调整“煤、料、风”。
3月26日,深圳市亿和精密科技集团有限公司(以下简称“亿和精密”)的生产车间内,一台连续冲压模具持续作业,一侧是不锈钢板不断送入,历经18道工序,另一侧是持续输出成型的模具产品。“模具外形以及精孔处的毛刺都清除到位了。”亿和精密技术中心副经理曾文伟拿起一件成型模具,摸了摸边缘,检查有没有毛刺。
自动化与高效化,是被称为“工业之母”的模具行业转变发展方式与经济转型的主要方向。2014年以来,亿和精密启动从“传统制造”到“人机一体化智能系统”自动化生产项目改造,利用机械手替代人工作业,提升生产效率,减少人工成本与产品不良率。目前,48台五轴机器人在车间内如关节般灵活地从事着复杂模具的制造。
“攻牙”是冲压模具制造中应用频繁的一项工艺,即在产品上打出有螺纹的小孔,攻一个牙约两三秒、花费几分钱,但一个零部件常常要攻牙百余次,费时费钱。曾文伟团队攻克的“多面多孔攻牙”技术,已实现在一件产品上从5个面一起进行多面多孔快速高效攻牙,一次最多可同时攻牙百余个,所用时间与攻一个牙孔的时间相同。“我们这项攻牙技术在冲压制造业中属于变革性的突破,攻牙费用在最初的基础上降低了95%以上,并于2020年取得发明专利证书。”
亿和精密还建立了冲压模具设计半自动化系统,快速缩短了每套模具结构设计、拆图、采购录单的时间。曾文伟和记者说,“设计一套模具图纸,以前要一两天,现在只需半小时。”此外,曾文伟团队还创新了五金冲压产品套材工艺技术,实现省人、省机、省料、省工序、省搬运的‘五省’目标,已经为企业节约了近3000万元的成本。
“所谓新质生产力,我的理解是,以科学技术创新为主导,以提升生产力效率为核心,优化传统的生产制造模式,打破固有的传统生产制造观念,高质量制造产品,并取得革命性的创新成果。”曾文伟说,新质生产力的具体体现形式,应该是科学技术创新交叉融合突破的成果,以信息化、数字化、智能化、自动化、高效化为提升点,其“新”大多数表现在新技术、新模式、新产业、新优势,其“质”大多数表现为高效能、高效率、高质量,关键是传统制造深度升级,面向未来产业,实现高质量发展。
在广东广青金属科技有限公司(以下简称“广青科技”),有一个劳模和工匠人才创新工作室,小组成员以创新为引领,聚焦“钢需”市场,不断攻关,研制出双相不锈钢、“手撕钢”、抗菌不锈钢等40多个高性能新钢种,推动广东不锈钢产业高质量发展。
3月19日,记者来到位于广青科技厂区的广东省高端不锈钢研究院,见到了该劳模和工匠人才创新工作室领衔人林鸿亮。林鸿亮是一名85后,作为中国科学院金属研究所博士研究生,他在不锈钢领域深耕十余年,如今是广青科技首席工程师、技术质量部部长、研究院院长。
林鸿亮认为,发展新质生产力不是忽视、放弃传统产业,而是用新技术改造传统产业,积极促进产业高端化、智能化、绿色化,不锈钢产业也是如此,急需在传统的基础上走出一条新的道路来。
科技研发的道路从来没有坦途。在科学技术创新和攻坚克难的过程中,林鸿亮始终带领团队坚持问题导向和目标导向,紧密围绕国家、行业重大需求开展研发工作,助推不锈钢行业“新质生产力”的发展。
在林鸿亮劳模和工匠人才创新工作室里,陈列着众多凝聚小组成员心血的“作品”。其中高端精密带展柜摆放着0.02毫米-0.05毫米的多种304不锈钢。
“你看,这就应该用手撕的超薄钢,它的厚度只有0.02毫米,大概一张A4纸的1/4厚度,这种钢材是航空航天等高精尖领域的宠儿。”林鸿亮拿起这片“手撕钢”,随意卷曲,呈现它的柔韧性。
“研制这种钢,就像我们擀面一样,由于其厚度极薄,制备过程中极易出现断裂、褶皱等问题,技术难度大。”为了突破这一技术瓶颈,林鸿亮深入剖析“手撕钢”的制备工艺和质量控制要点,通过超洁净冶炼技术控制夹渣物、优化轧制参数、改进热处理工艺等措施,成功制备出了厚度均匀、稳定性很高的手撕钢产品,为不锈钢产业的升级提供了有力支撑。
2023年,广青科技被确定为广东省战略性产业集群先进材料领域绿色钢铁产业链“链主”企业。在成长为“链主”的路上,广青科技从始至终坚持制造业当家,把发展新质生产力作为企业的首要目标。林鸿亮表示,将继续在不锈钢领域研发创新的道路上攻坚克难,为企业、行业“新质生产力”发展贡献更多力量。
在中建西部建设(广东)有限公司省级企业技术中心,公司党委委员、总工程师、技术中心主任(兼)林喜华正带领科研人员进行大体积清水混凝土外加剂配制研究。当被问及什么是“新质生产力”时,林喜华认为,“新质生产力,核心仍然是科技”。从2019年完成C120山砂高性能混凝土401米高度浇筑,一举刷新了国内机制砂混凝土泵送高度纪录开始,林喜华和他的团队,始终在探索如何更好地将科技成果转化为实际生产力,“科技只有用于实际,将成果转换为新动能,那才能发挥科技的价值。”
怀揣着这样的信念,由林喜华带领的技术团队在湾区积极地推进以机制砂为主材混凝土的应用,该团队先后打破南沙国际邮轮码头、欧昊大厦C70、C80高性能机制砂混凝土强度纪录;攻克红莲大桥大体积、高性能海工混凝土,一次成型等浇筑难题;完成抗渗性、抗冻性、抗蚀性、防止钢筋锈蚀和抵抗冰凌撞击的明珠湾大桥海工混凝土浇筑;参与国际金融论坛永久会址、香港科技大学(广州)等高精项目建设,树立了一座座“时代丰碑”。
此外,林喜华还组织攻克了国内“双套筒工艺超长超缓凝水下不分散混凝土制备”“C100高性能山砂混凝土配制及331米超高泵送”等技术难题填补了行业空白;参与编行业区域标准8项,国家行业标准3项,以大量的技术成果为公司发展奠定基础,也为行业进步提供了有力支撑。
“新”是“新质生产力”的动力源泉。林喜华认为,“在信息化手段赋能后,混凝土工厂或可实现少人甚至无人化生产,许多人力岗位将由机器代替,绿色化、智能化、数字化是未来混凝土行业的发展的新趋势。”
在中建西部建设(广东)有限公司下属的中建新型建造循环经济产业园,一批批光伏设备及智能生产设备正陆续进场安装,一座行业标杆式园区即将建成投产。同时,新业态的融合与创新也在园区悄然发生。林喜华介绍,在行业内我们首次将“建废资源化利用、绿色高性能混凝土、建筑工业化(PC构件生产)进行融合。”以百万吨级建筑废弃物资源化再利用为起点,生产绿色高性能混凝土及装配式构件,打造“资源—产品—废弃物—再生资源”的内生循环,助力湾区“无废城市”建设。
新能源汽车的发展让我国汽车产业走进世界舞台中心。作为新能源车电驱技术专家,广汽埃安电驱系统部超跑电驱开发项目高级经理张维明认为,新能源汽车近十余年里取得了远超1至10的突破,近3年更是爆发式增长,这离不开动力科技的迭代更新。
张维明毕业于吉林大学车辆工程专业,2017年,他南下广东入职广汽,负责新能源车电驱技术的设计、开发工作。彼时,国家先后出台了一系列政策,鼓励发展新能源汽车。2019年广汽埃安定下了目标:真正造出一台代表着中国制造与中国智造的超级跑车,打破海外超跑品牌的垄断,推动广汽新能源的高端化。
为了实现这一目标,广汽埃安直面超跑技术及配套供应“卡脖子”的难题,选择从核心技术逐一突破产业难题。2021年,广汽埃安成立了超跑项目组并组建了技术攻关团队,张维明成为超跑电驱动力开发的产品负责人;2022年推出旗下高端品牌昊铂,昊铂SSR超级跑车正式面世。
“这对中国汽车工业来说是巨大的挑战,我们要在无人区趟出一条路,每一个技术突破都是难点。”张维明印象最深的是超跑电驱双电机两挡的电换挡控制难题。汽车换挡本身是很常见的一种技术,传统汽车不管是自动挡还是手动挡汽车,都会有变速箱换挡,很少听到新能源纯电车型有电机换挡的产品问世。业界很多知名公司做过尝试开发,在高性能双电机两挡领域,几乎都以失败告终,成功者寥寥无几。
经过日日夜夜的煎熬,电驱设计团队及标定团队做了大量的前期理论分析、仿真分析、实验实测,经历了无数次电机飞车、换挡烧蚀、轴承失效问题,最终,电驱团队攻克了高速电机换挡难题,让昊铂SSR整车三电机具备超越同级别车型四电机的各项性能。昊铂SSR的动力参数让人引以为傲:其最大马力达到1225匹,轮上峰值扭矩12000牛·米,是世界首款零百加速能力1.9s的量产纯电超跑。
“昊铂SSR代表着中国汽车产业的重大突破,在新能源汽车发展中实现了弯道超车。”张维明说,超跑电驱的量产上市是一个全新的开篇,通过新产业的建设,推动了新能源汽车上下游供应链的生产力迭代升级及科学技术创新,进而推动整个产业链的国际竞争力。
自动上料、数粒、称重、包装、仓储……3月26日,记者走进广药集团白云山中一药业厂区三期工程看到,前端,数字化全自动包装生产线工艺流畅、无缝衔接;中端,多台机械臂装箱、扫码、码垛毫厘不差、有条不紊进行着;后端,智能密集库转运井然有序,全程无人化流转……眼前的一幕幕“智能工厂”生产场景展现在记者眼前。目前,该“智能工厂”已投产一年多,新质生产力引领这家拥有362年历史“中华老字号”焕发生机,在中成药产业独领风骚。
据介绍,白云山中一药业的三期工程累计投资两个多亿元,集合了国内最先进的数字化包装生产线、智能化仓储系统、高效水蓄冷节能系统等先进的技术群,形成综合创新型现代中药生产“智能工厂”。
白云山中一药业生产技术部副部长杨超所在的技术部门,是探索和发展新质生产力的“先头部队”。杨超和记者说,消渴丸作为中一药业的拳头产品,也是全国最大的口服固体降糖药第一品牌,早在2009年就完成了一次革命性的技术创新攻关。当时,为提高格列本脲的均匀性,团队创造性开发类薄膜无孔包衣技术,获得广州市科学技术进步一等奖等多项荣誉,该项创新也充分点燃了“中一人”利用新质生产力进行工艺和装备技术创新改造的热情和激情。
“这是一个典型的新质生产力带来技术变革的典型案例,像这样的例子我们公司还有很多。” 杨超说,药品关乎人民的生命健康,新型的智能包装生产线让产能大幅度提升的同时,也保障了药品的高质量。
杨超入职十年,他切身体会到新质生产力带来的生产变化。他认为,新质生产力是传统制造业转型升级过程中的必然要求,也是一个从量变到质变的演进过程,它带来的是生产方式的颠覆性变化,它比传统生产方式效率更加高、成本更低、质量更好。
尤其在中成药行业,新质生产力引领企业创新发展、攻坚克难,在生产一线带来了翻天覆地的变化。他举例道,“比如我们已投产一年的两条智能包装生产线,与传统的丸剂包装生产线%,人均生产效率提高了300%,明显提高了生产效率和效益。”
目前,该“智能工厂”已投产一年多,正向“数字领航”和“灯塔工厂”方向迈进。
3月中旬,位于广州市黄埔区莲塘古村旁的广州极飞科技股份有限公司(以下简称“极飞科技”)的“超级农场”正在开展春耕。与传统耕作方式需要人下地不同,只见农户在完成装电池、填稻种、调试设备等系列操作后,一架无人机便自动起飞,在指定区域内来来飞播两遍,一块两亩多的稻田五分钟内即完成了飞播,大幅度的提升了春耕的效率。
这款无人机是极飞科技最新推出的极飞P150农业无人飞机,其具备喷洒、播撒、运输、航测四大功能,一机满足多种作业场景,帮助农民真正解放了双手。实现智能化耕作的背后,是极飞科学技术研发团队多年潜心探索研究的成果。
在极飞科技农业无人机研发人员管武烈看来,数字化是实现智能化的基础,无人机能够代替人的体力劳动,实现自动规划航线、智能化喷洒农药和播种等,这些都不是一蹴而就的。通过不断积累并反复分析来自农田一线的大量作物数据、作业数据,并搭建数字模型,是推动无人机不断实现智慧化的基础,也是管武烈和团队成员日夜为之奋斗的方向。
此外,在喷洒场景中,精准均匀的作业是提高植保效率、减少农药浪费的关键,这就少不了精准的卫星定位功能,这是农业无人机面临的研发难题之一。为此,管武烈和团队通过长期不断对农业应用的理解和思考,并到田间地头开展了大量试验,寻找精准化解决方案,最终引入了RTK定位技术,可实现厘米级定位,为无人机能够实现全自主精准作业提供了强大技术支撑。
农业植保无人机飞手刘广镇是极飞无人机产品的忠实用户。他介绍,“使用植保无人机,一个下午就能完成236亩水田的播种,节省人工、费用,同时也提高了播种的效率。”
今年,“低空经济”首次被写入全国两会政府工作报告,成为发展新质生产力的重要领域之一。作为农业新质生产力的代表,农业无人机被成熟的应用是近年来低空经济迅猛发展的一个缩影。
对于新质生产力,管武烈认为,在农业领域,新质生产力主要体现在利用新的智能化农业装备,一改农民种地‘面朝黄土背朝天’的传统,让种地变得更轻松、高效、体面的同时,还能让农民增产增收。
步入广东省立中山图书馆采编部,一幅科技感十足的作业画面映入眼帘,只见新到馆的图书拆包后被送上传送带,进行图书验收、贴条码、覆膜、盖馆章、涂胶封边、贴RIFD标签、条码校验等工序。六轴工业机器人挥舞着黄色机械臂夹取书籍,送到翻书机上进行识别、扫描等工序。一本新书在机器上流转一次,仅需10分钟,就能完成传统采编分类、编目、加工入库的16道工序。记者置身其间,仿佛置身于科幻世界。
这一幕,源于一套名为“采编图灵”的系统,它由13台六轴工业机器人、18套机器视觉相机、26台定制模组、37台各类型机器人、102套伺服控制系统、345套光电传感器等构成。2023年8月,这套全球首创的“采编图灵”正式上线,实现传统采分编人工作业向全流程自动化、数据化、智能化作业的历史性跨越。广东省立中山图书馆采编部主任吴羽冰告诉记者,该系统从设计到落地、迭代,到正式运行,是项目团队历经4年的艰辛研发过程。
“系统平均每小时可加工230册图书。到馆新书只需在系统流转一次,最快10分钟完成全流程作业。”吴羽冰说,以单独处理一批2000册的普通图书为例,系统完成整批作业约需2个工作日,耗时比传统采编流程的20个工作日缩短90%。新书上架速度更快,让读者能更及时借阅最新图书,阅读体验大幅提升。
吴羽冰介绍,馆内每年入库图书加工量约有30万册,人工搬运册数至少达到300万册,假设每本书重1斤,累积搬运量高达1500吨,馆员的劳动强度非常大。“采编图灵”运行后,不仅促进图书馆馆员专业化发展,也提高了该馆购书经费效益。“到馆新书自动验收,释放了采购员的劳动力,让其更专注于提升文献资源采选质量。同时,系统将扫描的无书目数据图书图像整合为PDF文档,推送给编目员进行无纸化编目,减轻了编目员的工作强度,使其能在难度较高的原始编目作业上锤炼专业水平。此外,系统自动化高效完成采编业务全流程加工作业,进一步优化购书经费配置,提升文献资源建设效益。”吴羽冰说。
“采编图灵”是智慧图书馆建设的广东实践,从建设之初就受到各级领导及图书馆业内人士的密切关注。作为智慧创新项目,目前“采编图灵”已获得4项发明专利、12项图像处理算法和55项实用新型专利,并被文化和旅游部办公厅评为智慧图书馆创新应用优秀案例。系统的上线运行体现了技术创新性和行业引领性,将持续引发业内对于智慧图书馆建设的思考。
“以往基于专家经验的配载,往往需要几个小时甚至数天,现在运用智能配载只需几分钟,甚至几秒就能处理好。”面对纷繁复杂的特种货物,中远海运特种运输股份有限公司(以下简称“中远海运特运”)货运技术部副总经理袁梦踌躇满志。
袁梦口中的智能配载全名为“特运智能配载”,于2023年12月26日正式投入使用。该平台借助前沿运筹优化算法和人工智能技术,通过先进技术与生产场景的融合,实现集装箱、纸浆、汽车以及半潜船模块等多个特种船货种的智能配载系统构建,填补了特种船运输行业数智化发展多项空白。
“特运智能配载”这一数字航运平台,经过从0-1的思维破局,凝结了袁梦和中远海运特运整个数字化团队的汗水。
要走好数字化转型第一步,必须组建一支“专精特新”的算法团队。袁梦与工作小组深入全国各地的高校寻找适合特运场景的算法领域专家,很快便组建起一支特种船领域顶尖的算法团队。进入产品研发初期,一只只“拦路虎”挡在前面,团队需要对所有主营船舶造船数据一一采集核对,可部分老旧船舶图纸缺失、数据失真等棘手问题层出不穷。他带领团队迎难而上:与船舶设计院、船厂反复沟通,尽可能搜集一手图纸数据;对于仍旧缺失的部分数据,则安排测量专家到现场进行精细化采集,力求将所有船型的数据采集到位。他还带领团队主动沟通各合作单位建立定期沟通机制,确保数据能准确、及时、有效传递。
“在智能配载功能搭建过程中,除了有好的智能算法团队做好开发,还需要有充足的算力(计算机设备处理信息的能力)作为支撑。”袁梦介绍道。为此,在优化算法的同时,他协调各方积极向上级单位中远海运集团提出算力设备申请。经集团专属智能配载云计算设备的加持,智能配载系统终于成形。该产品覆盖集装箱、纸浆、汽车以及半潜船模块等多个特种货物领域,用户输入货物具体数据即能自动生成全船的可视化配载方案,可生成标准报告并自动推送至客户。
智能配载产品问世后,袁梦与数字化团队又相继推出智能航线、汽车船智能监控等拥有自主知识产权的数字化产品。日前,中远海运特运启动了第三期数字化转型小组,并明确以“数字化供应链建设”为三期核心工作。“更多的数字化、智能化产品正在‘孵化’。它们将成为企业发展新质生产力,构建特种航运数字化供应链、推动特种船领域高质量发展的重要力量。”袁梦说。
作为传统产业,水泥行业转型升级路在何方?华润建材科技控股有限公司智能与数字化专家胡要林的答案是,以数字化和智能化技术赋能生产,在保证环保和质量的前提下,大量使用替代原燃料降低水泥生产成本,提升产品在行业中竞争力。
2008年,22岁的胡要林大学毕业后,进入华润建材科技控股有限公司,成为一名集散控制系统技术员。下车间时,当他看到重复性的生产环节,便想着能否用自动化来取代人工。
“我开始用所学的精益思维方式去看待生产问题,立志探索水泥全流程智能工厂之路。”胡要林说,从全球水泥行业看,用可燃废弃物替代煤炭,是必然趋势。但我国水泥工厂生产运营过程中还存在不少痛点,比如行业可替代燃料处理产业尚未建立,供应量不稳定,导致进厂原料成分复杂,增加了窑工艺控制难度。同时,人工对原、燃料随机抽样,导致误差大,检验结果周期长,不能达到精益化成产。
2018年,该公司立项研发水泥生产全流程先进控制技术,以胡要林带头组建开发团队。“我在水泥厂工作了11年,在智能化与数字化部门工作了4年,既懂生产工艺,又懂智能制造,这对研发新技术有优势。”胡要林说,他们将人工智能技术和生产工艺实际结合,慢慢摸索以先进控制算法为核心,并结合大数据分析,搭建人工智能算法模型、综合模型预测控制、全流程自动化模块,实现产线自主滚动优化、反复寻优、自主判断异常,让工人不做机器的看守者。
水泥生产的核心工艺可以概括为“两磨一烧”,其中“两磨”为原料粉磨与水泥粉磨,“一烧”为熟料煅烧。胡要林研发的“全流程先进控制管理系统”,能自主预测窑内温度,滚动优化关键参数,联动先进控制完成自动调整“煤、料、风”,实现回转窑的高效低耗运行。
目前,这套系统在该公司内推广实施了20条熟料生产线。记者在华润水泥(惠州)有限公司看到,车间的控制中心,大屏实时更新着生产各个环节的动态信息,石灰石、生熟料、水泥成品的产量,每一台设备的运行状态,窑、磨、余热发电的数据,均能实时呈现和自动控制。
“由人工操作转成机器监控后,我们实现中控操作员人效提升约30%。”华润水泥(惠州)有限公司副总经理朱长民说,该系统是为水泥行业量身定制的智能控制管理系统,在水泥行业属于首创,实现画面精益优化,语音报警提醒、系统设备一键启停和自动应急等功能,达到了黑屏操作目标。
(来源:南方工报 策划:全媒体记者詹船海 统筹:全媒体记者马大为 执行:全媒体记者王艳 马大为 林婷玉 徐亚辉 徐丘濂 黄细英 梁鸿杰 通讯员潘莹莹 邱红玉 陈悦群 梁颖芳 何蕾 朱鸿博 陈昭 冯国腾 唐洁容 杨招)