【中国梦·践行者】改变塑料行业大而不强的局面 这位香港的大学教授造智能化工厂破解塑料加工行业难题

高福荣有很多重身份,其中两个占据了他大部分的精力,一是香港科技大学化学及生物工程学系教授,另一个是香港科大霍英东研究院高分子成型过程及系统中心主任。

身为世界高分子成型及控制领域的领军人物,他却十分低调,很少见诸报端。

他常年在香港清水湾和广州南沙间来回奔忙。从事工程学科的他,希望离工程实际更近一点,摸清需求,结合学术不断研发、测试、完善。他称之为“顶天立地”——头顶星空,脚踏实地。

驱动他的是埋藏在心底多年的一个愿望:改变中国塑料行业大而不强的局面,用信息化、自动化、智能化的手段解决高分子加工中的问题。

高福荣语录

“做一个产品,如果连续100万次一点差错都不出,你认为是最好的吗?可能是最好的,也可能是做得太保守了。”

“现在制造业进入微利时代,要通过智能化平台抓住每一个利益点。”

“我们要真正做一个智能化工厂,一个人的能力、精力、资源都是很有限的。我呼吁共同协作,来做高分子加工的智能化工厂。”

现状: 国内塑料加工行业发展快但仍不强

“你手上拿的纸张、坐的椅子都是高分子材料。”刚一落座,高福荣便向记者科普起来。作为以高分子化合物为基础的材料,高分子材料无处不在,最常见的是塑料、涂料、橡胶,在国民经济中都有举足轻重的地位。

据中国化工网报道,近年来我国塑料制品产量占世界总产量的比重约为20%。2017年中国塑料制品制造市场营收规模达到2.44万亿元,比当年深圳市的GDP的体量还大。预计2023年将过超3万亿元。

“现在我们国家的塑料加工行业发展比较快,其中两个主要的基地在华南和华东。我们的产量很大,但没有对应的产值,大而不强。因为我们的装备性能与国外相比有一定差距。”高福荣分析道。

注塑机是高分子加工的重要工具。智研咨询的相关报告显示,2016年中国注塑机的出口金额为10亿美元,进口金额仅为5.33亿美元,约为出口金额的一半。但2016年注塑机进口平均单价达到了10.39万美元/台,同期注塑机出口平均单价仅为3.97万美元/台,进口设备以高端设备为主。

破题:建信息化、自动化、智能化工厂

高福荣专注于注塑机领域已有约30年,在以注塑过程为代表的间歇过程质量控制与优化领域的研究具有国际领先的技术水平。

如何在产量一定的情况下,帮助注塑机行业提高产能?一种途径是把每个机械部件做得更好,以提升机器的精度和寿命。

高福荣给出的解决办法是给注塑机换“大脑”,机器本身不需要做大的变动。让“大脑”跟机器配合得更密切,提高机器的精度性,简言之就是用信息化、自动化、智能化的手段提高注塑机本身的性能。

后来,高福荣和他的团队做的工作又向前进了一步——做塑料加工行业产线的智能化系统。

他解释道,产品的生产需要依赖若干个设备联合起来的产线。注塑机、模具、机械手可能都是不同的厂家生产的,如果信息不能做到真正的互联互通,就会对产线上装备的配合产生影响,降低生产效率。

“当然一般塑料加工企业有若干个产线,有的产线运行得很好,有的运行得不好,产线跟产线之间怎么相互学习,相互提高,相互竞争更为重要,所以我们就想做一个塑料加工的智能化工厂。”

在他看来,每条产线都有很多数据,将产线串连起来,整个工厂的数据就都有了,这就是一个大数据平台,可以用于评估每一台产线的运行效率,形成相互竞争,相互学习的机制。如此一来,利用他们开发的有自主知识产权的“大脑”,产线可以越做越多、越好。

优势:在微利时代抓住每一个利益点

“智能化是一个大潮。我相信主动跟随智能化大潮的企业今后会比较领先,企业没有核心技术储备,迟早会被淘汰。”

谈到团队的技术优势,高福荣抛出了一个问题:“做一个产品,如果连续100万次一点差错都不出,你认为是最好的吗?”

“可能是最好的,也可能是做得太保守了。明明30秒可以做出一个产品,为了保守做了31秒,多了一秒,效率就低多了。”他解释说,智能化技术可以自动评估,以调整生产某一个环节来提高效率。

其次是可以将精密制造做得更加精密,比如东莞一家企业,专门给德国某豪车厂家做工业开关,每一个产品都要质检,用原来的机器会有2%至3%的废品率,而采用了高福荣团队的技术之后,废品率降到了百分之零点几。

“智能化就是要这地方好一点,那地方好一点,综合起来效率就高。”他表示,现在制造业进入微利时代,要通过智能化平台抓住每一个利益点。

“换脑”:给别人一个认识的过程

想法和技术都有了,如何在运用于工业生产中却存在着许多挑战。

“高分子加工行业跟别的行业不一样,比如石油和钢铁的生产是一个连续、集成度很高的过程。然而一个塑料加工厂今天接的单子是做手机壳的,明天是做盖子的,后天做空调外壳,产品不断地变,产线就要不断调整,这很复杂。厂家需要很快地重新组合产线,不允许你花上几个月、几年去研究透装备之间的关系,再去生产。组合好了就要开工。”

高福荣坦言,要实现智能化工厂第一步就是换“大脑”,可能是在新机器上安装,也可能是把原有的控制系统换掉,两者都有一定的挑战。

“新的机器人家卖得还OK,你让人家改,当然也会做得更好。但中间有各种成本的投入,要看企业是否进取。所以我们做产学研有一定的挑战。”高福荣笑称,学者做推广的困难在于脸皮比较薄、不会谈生意。

同时他也认为,任何新事物开头都会有挑战,首先要让别人有认识的过程。目前有一些企业正在试用高福荣团队的产品。一家福建的企业把现有的能改的塑料机械全加装了他们的系统。

未来:做智能开发和应用的集大成平台

技术上,高福荣十分自信,但他坦言在产业应用方面做得还不够。怎么把领先的技术做成领先的产业,他认为,这不是香港科大一家能做到的事情,因此他们还提出了建立科大CPPS注塑智能开发和应用平台。

模式创新的重要性不言而喻。高福荣希望借鉴苹果的创新模式。

“苹果的生态是先做了一部分很好的软件和硬件。但也有几百万个开发者在里面做不同的软件,这是一个很好的生态系统。所以我们要真正做一个智能化工厂,一个人的能力、精力、资源都是很有限的。我呼吁共同协作,来做高分子加工的智能化工厂。我们香港科大的平台是开放的,每一个人在这上面可以做自己专注的工作,这样也更能完善我们的功能,我们的生态系统可以更强大。所以我们聚集了国内一批做自动化的,做智能化的,做注塑机的。汇众智,集大成。”（张英姿肖萍）