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高福榮有很多重身份,其中兩個(gè)占據(jù)了他大部分的精力,一是香港科技大學(xué)化學(xué)及生物工程學(xué)系教授,另一個(gè)是香港科大霍英東研究院高分子成型過(guò)程及系統(tǒng)中心主任。
身為世界高分子成型及控制領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,他卻十分低調(diào),很少見(jiàn)諸報(bào)端。
他常年在香港清水灣和廣州南沙間來(lái)回奔忙。從事工程學(xué)科的他,希望離工程實(shí)際更近一點(diǎn),摸清需求,結(jié)合學(xué)術(shù)不斷研發(fā)、測(cè)試、完善。他稱之為“頂天立地”——頭頂星空,腳踏實(shí)地。
驅(qū)動(dòng)他的是埋藏在心底多年的一個(gè)愿望:改變中國(guó)塑料行業(yè)大而不強(qiáng)的局面,用信息化、自動(dòng)化、智能化的手段解決高分子加工中的問(wèn)題。
高福榮語(yǔ)錄
“做一個(gè)產(chǎn)品,如果連續(xù)100萬(wàn)次一點(diǎn)差錯(cuò)都不出,你認(rèn)為是最好的嗎?可能是最好的,也可能是做得太保守了?！?br />
“現(xiàn)在制造業(yè)進(jìn)入微利時(shí)代,要通過(guò)智能化平臺(tái)抓住每一個(gè)利益點(diǎn)?！?br />
“我們要真正做一個(gè)智能化工廠,一個(gè)人的能力、精力、資源都是很有限的。我呼吁共同協(xié)作,來(lái)做高分子加工的智能化工廠?！?br />
現(xiàn)狀: 國(guó)內(nèi)塑料加工行業(yè)發(fā)展快但仍不強(qiáng)
“你手上拿的紙張、坐的椅子都是高分子材料?！眲傄宦渥?高福榮便向記者科普起來(lái)。作為以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料,高分子材料無(wú)處不在,最常見(jiàn)的是塑料、涂料、橡膠,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中都有舉足輕重的地位。
據(jù)中國(guó)化工網(wǎng)報(bào)道,近年來(lái)我國(guó)塑料制品產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比重約為20%。2017年中國(guó)塑料制品制造市場(chǎng)營(yíng)收規(guī)模達(dá)到2.44萬(wàn)億元,比當(dāng)年深圳市的GDP的體量還大。預(yù)計(jì)2023年將過(guò)超3萬(wàn)億元。
“現(xiàn)在我們國(guó)家的塑料加工行業(yè)發(fā)展比較快,其中兩個(gè)主要的基地在華南和華東。我們的產(chǎn)量很大,但沒(méi)有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)值,大而不強(qiáng)。因?yàn)槲覀兊难b備性能與國(guó)外相比有一定差距?！备吒s分析道。
注塑機(jī)是高分子加工的重要工具。智研咨詢的相關(guān)報(bào)告顯示,2016年中國(guó)注塑機(jī)的出口金額為10億美元,進(jìn)口金額僅為5.33億美元,約為出口金額的一半。但2016年注塑機(jī)進(jìn)口平均單價(jià)達(dá)到了10.39萬(wàn)美元/臺(tái),同期注塑機(jī)出口平均單價(jià)僅為3.97萬(wàn)美元/臺(tái),進(jìn)口設(shè)備以高端設(shè)備為主。
破題:建信息化、自動(dòng)化、智能化工廠
高福榮專注于注塑機(jī)領(lǐng)域已有約30年,在以注塑過(guò)程為代表的間歇過(guò)程質(zhì)量控制與優(yōu)化領(lǐng)域的研究具有國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)水平。
如何在產(chǎn)量一定的情況下,幫助注塑機(jī)行業(yè)提高產(chǎn)能?一種途徑是把每個(gè)機(jī)械部件做得更好,以提升機(jī)器的精度和壽命。
高福榮給出的解決辦法是給注塑機(jī)換“大腦”,機(jī)器本身不需要做大的變動(dòng)。讓“大腦”跟機(jī)器配合得更密切,提高機(jī)器的精度性,簡(jiǎn)言之就是用信息化、自動(dòng)化、智能化的手段提高注塑機(jī)本身的性能。
后來(lái),高福榮和他的團(tuán)隊(duì)做的工作又向前進(jìn)了一步——做塑料加工行業(yè)產(chǎn)線的智能化系統(tǒng)。
他解釋道,產(chǎn)品的生產(chǎn)需要依賴若干個(gè)設(shè)備聯(lián)合起來(lái)的產(chǎn)線。注塑機(jī)、模具、機(jī)械手可能都是不同的廠家生產(chǎn)的,如果信息不能做到真正的互聯(lián)互通,就會(huì)對(duì)產(chǎn)線上裝備的配合產(chǎn)生影響,降低生產(chǎn)效率。
“當(dāng)然一般塑料加工企業(yè)有若干個(gè)產(chǎn)線,有的產(chǎn)線運(yùn)行得很好,有的運(yùn)行得不好,產(chǎn)線跟產(chǎn)線之間怎么相互學(xué)習(xí),相互提高,相互競(jìng)爭(zhēng)更為重要,所以我們就想做一個(gè)塑料加工的智能化工廠?！?br />
在他看來(lái),每條產(chǎn)線都有很多數(shù)據(jù),將產(chǎn)線串連起來(lái),整個(gè)工廠的數(shù)據(jù)就都有了,這就是一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái),可以用于評(píng)估每一臺(tái)產(chǎn)線的運(yùn)行效率,形成相互競(jìng)爭(zhēng),相互學(xué)習(xí)的機(jī)制。如此一來(lái),利用他們開(kāi)發(fā)的有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“大腦”,產(chǎn)線可以越做越多、越好。
優(yōu)勢(shì):在微利時(shí)代抓住每一個(gè)利益點(diǎn)
“智能化是一個(gè)大潮。我相信主動(dòng)跟隨智能化大潮的企業(yè)今后會(huì)比較領(lǐng)先,企業(yè)沒(méi)有核心技術(shù)儲(chǔ)備,遲早會(huì)被淘汰?！?br />
談到團(tuán)隊(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),高福榮拋出了一個(gè)問(wèn)題:“做一個(gè)產(chǎn)品,如果連續(xù)100萬(wàn)次一點(diǎn)差錯(cuò)都不出,你認(rèn)為是最好的嗎?”
“可能是最好的,也可能是做得太保守了。明明30秒可以做出一個(gè)產(chǎn)品,為了保守做了31秒,多了一秒,效率就低多了?！彼忉屨f(shuō),智能化技術(shù)可以自動(dòng)評(píng)估,以調(diào)整生產(chǎn)某一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)提高效率。
其次是可以將精密制造做得更加精密,比如東莞一家企業(yè),專門給德國(guó)某豪車廠家做工業(yè)開(kāi)關(guān),每一個(gè)產(chǎn)品都要質(zhì)檢,用原來(lái)的機(jī)器會(huì)有2%至3%的廢品率,而采用了高福榮團(tuán)隊(duì)的技術(shù)之后,廢品率降到了百分之零點(diǎn)幾。
“智能化就是要這地方好一點(diǎn),那地方好一點(diǎn),綜合起來(lái)效率就高?！彼硎?現(xiàn)在制造業(yè)進(jìn)入微利時(shí)代,要通過(guò)智能化平臺(tái)抓住每一個(gè)利益點(diǎn)。
“換腦”:給別人一個(gè)認(rèn)識(shí)的過(guò)程
想法和技術(shù)都有了,如何在運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中卻存在著許多挑戰(zhàn)。
“高分子加工行業(yè)跟別的行業(yè)不一樣,比如石油和鋼鐵的生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)、集成度很高的過(guò)程。然而一個(gè)塑料加工廠今天接的單子是做手機(jī)殼的,明天是做蓋子的,后天做空調(diào)外殼,產(chǎn)品不斷地變,產(chǎn)線就要不斷調(diào)整,這很復(fù)雜。廠家需要很快地重新組合產(chǎn)線,不允許你花上幾個(gè)月、幾年去研究透裝備之間的關(guān)系,再去生產(chǎn)。組合好了就要開(kāi)工。”
高福榮坦言,要實(shí)現(xiàn)智能化工廠第一步就是換“大腦”,可能是在新機(jī)器上安裝,也可能是把原有的控制系統(tǒng)換掉,兩者都有一定的挑戰(zhàn)。
“新的機(jī)器人家賣得還OK,你讓人家改,當(dāng)然也會(huì)做得更好。但中間有各種成本的投入,要看企業(yè)是否進(jìn)取。所以我們做產(chǎn)學(xué)研有一定的挑戰(zhàn)?！备吒s笑稱,學(xué)者做推廣的困難在于臉皮比較薄、不會(huì)談生意。
同時(shí)他也認(rèn)為,任何新事物開(kāi)頭都會(huì)有挑戰(zhàn),首先要讓別人有認(rèn)識(shí)的過(guò)程。目前有一些企業(yè)正在試用高福榮團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品。一家福建的企業(yè)把現(xiàn)有的能改的塑料機(jī)械全加裝了他們的系統(tǒng)。
未來(lái):做智能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的集大成平臺(tái)
技術(shù)上,高福榮十分自信,但他坦言在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面做得還不夠。怎么把領(lǐng)先的技術(shù)做成領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè),他認(rèn)為,這不是香港科大一家能做到的事情,因此他們還提出了建立科大CPPS注塑智能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用平臺(tái)。
模式創(chuàng)新的重要性不言而喻。高福榮希望借鑒蘋果的創(chuàng)新模式。
“蘋果的生態(tài)是先做了一部分很好的軟件和硬件。但也有幾百萬(wàn)個(gè)開(kāi)發(fā)者在里面做不同的軟件,這是一個(gè)很好的生態(tài)系統(tǒng)。所以我們要真正做一個(gè)智能化工廠,一個(gè)人的能力、精力、資源都是很有限的。我呼吁共同協(xié)作,來(lái)做高分子加工的智能化工廠。我們香港科大的平臺(tái)是開(kāi)放的,每一個(gè)人在這上面可以做自己專注的工作,這樣也更能完善我們的功能,我們的生態(tài)系統(tǒng)可以更強(qiáng)大。所以我們聚集了國(guó)內(nèi)一批做自動(dòng)化的,做智能化的,做注塑機(jī)的。匯眾智,集大成?！?
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