推进原材料工业智能制造实现流程制造业高质量

流程制造业主要包括石油、化工、钢铁、有色、建材等基础原材料工业，是我国国民经济的支柱产业和实体经济发展的根基，也是制造业供给侧结构性改革的先行领域和绿色发展的主战场。全国两会上，全国政协委员、九三学社上海市委会副主委、华东理工大学副校长钱锋指出，进入新时代，新技术、新业态的发展和新理念的转变，为实现原材料工业的智能制造带来了契机。要抓住人工智能等新一代信息技术发展的机遇，抢占原材料工业制造过程智能化的高地，通过智能化实现“并跑”“领跑”，从而引领流程制造业发展，这对全面促进我国制造业提质增效、高质量转型发展至关重要。

钱锋介绍，经过数十年发展，我国流程制造业，尤其是原材料工业的工艺、设备总体与国外类同，并不落后。但行业总体效能与国际先进水平有一定的差距，主要表现在：产品结构性过剩情况依然严重；管理和营销等决策系统缺乏知识型工作自动化；资源与能源利用率不高；高端制造（装备、工艺、产品）水平亟待提高；安全环保压力大。我国流程制造业经济体量庞大，资源能源消耗巨大，如2016年我国原材料工业行业主营收入占全国规模工业主营收入的28%，能耗占全国规模工业总能耗的70%左右。

钱锋认为，近年来，我国原材料工业大力推进转型升级和结构调整，但在资源、能源、环境约束下的整体创新水平不高，高端产品严重依赖进口，智能制造关键技术研发投入不够，转型发展任务艰巨。原材料工业正处于新旧动能迭代更替的过程，其生产制造现状与存在的主要问题如下：一是供应链采购与装置运行特性关联度不高，产业链分布与市场需求存在不匹配，知识型工作自动化水平低，缺乏快速和主动响应市场变化的自动化决策机制。二是资源和废弃资源综合利用率不高，精细化优化控制水平一般，面向高端制造的工艺流程构效分析与认知能力不足，缺乏虚拟制造技术。三是多介质、多品位能源需要进一步深度利用，安全和环保日益受重视，但高危化学品、废水、废气、废固的全生命周期足迹缺乏监控与溯源，安全和环保风险大。四是物料属性和加工过程的部分关键参量无法快速获取，大数据、物联网、云计算等技术在物流监控、优化运行中的应用才刚开始起步，迫切需要广域信息的灵敏感知与有效集成。

钱锋指出，围绕“中国制造2025”，国家相关部门推出了系列智能制造的计划和项目，但主要针对的是离散制造业，对以原材料工业为主的流程制造业涉及不多。与离散制造业相比，流程制造业，尤其是原材料工业包含复杂的物质转化过程，不仅原料属性成分多变、难测，加工过程难以数字化，难以实现虚拟制造，而且制造过程各局部环节最优不等于整体运行性能最优，其整体全局最优是一个多目标动态冲突的优化命题。

因此，我国原材料工业亟须通过建立国家创新平台和项目，应用人工智能等现代信息技术，从生产、管理以及营销全流程优化出发，推进我国原材料工业以高效化、绿色化为目标的智能制造，实现流程制造业的高质量转型发展。不仅要实现制造过程的装备智能化，而且制造流程、操作模式、供应链管理也需自适应智能优化。