《福建日報》2025年9月3日第08版
核心提示
今年上半年,福建、安徽、河南、湖南規(guī)上工業(yè)增加值增速超8%。
這是中國工業(yè)經(jīng)濟新動能強勁迸發(fā)的鮮活注腳。
新動能是抽象的,但觀察樣本可以是具體的。在福建,從工廠的生產(chǎn)線中,可看到制造業(yè)大省的“風景線”——
這里有智能化的滲透、生產(chǎn)方式的重塑,形成更高效的產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈;
這里有綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展的生產(chǎn)體系,綻放產(chǎn)業(yè)升級的蓬勃生機;
這里還有科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的協(xié)同發(fā)展,演繹出創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈共融共舞的生動實踐。
本期深讀,記者走進福建幾家具有代表性的企業(yè),感受制造業(yè)的智能、綠色、協(xié)同創(chuàng)新之活力。
漳州青蛙王子集團技術人員在可視數(shù)據(jù)監(jiān)控中心監(jiān)控數(shù)據(jù)。 新華社
“全球最窄”的背后
1.25mm,這比琴弦還細,但這也是全球最窄四等邊OLED屏幕的邊框寬度。
今年4月,OPPO Find X8s全球首發(fā)時,由廈門天馬顯示科技第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線生產(chǎn)的這張屏幕,一時引發(fā)全球關注。
在“收窄至1.25mm”的這場“減法”中,需要驅動芯片、電路布線和顯示面板的布局達到極致精密,還要突破制造精度、成本與良率等復雜要素的限制。而“最窄四等邊”更要避免上下或左右邊框不對稱的問題。
天馬做到了。通過FIAA面板技術(信號走線藏于顯示器區(qū)內(nèi))的創(chuàng)新研發(fā),將屏幕邊界窄度做到了物理極限,并在毫米級的貼合工藝下,大幅壓縮封膠邊,賦予屏幕幾乎“無邊”的沉浸視感。
“全球最窄”的背后,是“全球最先進”智能工廠的支撐。
走進廈門天馬顯示科技第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線(以下簡稱“廈門TM18工廠”),全球頂尖的蒸鍍機、曝光機等設備正整齊有序進行著上千道復雜的半導體級的高精細制程工藝,實現(xiàn)微米級對位精度,全面支持著半導體級高精細制程工藝的進行。
這一生產(chǎn)能力確保了1.25mm全球最窄四等邊屏的高品質(zhì)量產(chǎn),也支撐著天馬多產(chǎn)品線的柔性生產(chǎn)——
在這里,一塊手機屏幕需要歷經(jīng)482個檢驗站點、超1137項質(zhì)控節(jié)點;在產(chǎn)品的終極評價上,則要經(jīng)過全套115項暴力驗證,要經(jīng)過-40℃~85℃極限溫循、超顯深顯微鏡微觀質(zhì)檢、鋼球極限高度跌落、幾十萬次彎折測試等流程。
據(jù)悉,廈門TM18工廠建設投入達480億元,是國內(nèi)單體最大、全球最先進的第6代柔性AMOLED工廠,集大規(guī)模、全兼容、高配置于一體的先進制造平臺,在規(guī)模、產(chǎn)能、全產(chǎn)品線等方面均具有核心優(yōu)勢。
站在技術浪潮涌動最前端的企業(yè),往往需提前布局新技術。而不斷提升產(chǎn)品附加值的基本條件,是不惜血本重金升級工廠、生產(chǎn)線,保持產(chǎn)能先進性。這也是關乎企業(yè)生存和長遠發(fā)展的“必修課”。
8月,天馬在廈門的另一家工廠——大數(shù)據(jù)賦能的低溫多晶硅智能工廠,迎來一場緊急生產(chǎn)任務。重要客戶對“車載14.6”產(chǎn)品需求旺盛,訂單量很大,時間極為緊迫。
“一張液晶顯示面板的制作,歷經(jīng)Array(陣列)、CF(彩膜)、Cell(制盒)三大制程,共數(shù)百道工序。不僅工序多,對生產(chǎn)設備精密度和工藝技術能力等要求都極其嚴苛,且制程穩(wěn)定管控難度大。”廈門天馬微電子有限公司副總經(jīng)理鐘健升說。
換句話說,這不僅需要生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新,更需要智能管理的創(chuàng)新。
“在傳統(tǒng)模式下,各工序依賴人工經(jīng)驗銜接,參數(shù)匹配的細微偏差都可能引發(fā)良率波動。我們采用數(shù)智技術,通過‘數(shù)字線程+AI優(yōu)化’打破工序壁壘,構建全流程協(xié)同體系。”鐘健升說。
如,在生產(chǎn)調(diào)度端,智能調(diào)度系統(tǒng)整合日計劃輸出、派工模型,實時抓取設備狀態(tài)、在制品(WIP)水位等動態(tài)信息,自動生成精準派工指令,替代人工判斷的滯后性;在運送環(huán)節(jié),數(shù)字孿生與搬送調(diào)度系統(tǒng)深度融合,構建“面板搬運—組裝—檢測”的虛擬仿真場景,AI算法依據(jù)實時產(chǎn)能數(shù)據(jù)優(yōu)化搬送路徑,削減無效搬送時間。
最終,這批急需的“車載14.6”產(chǎn)品按時完成,發(fā)往安徽蕪湖模組生產(chǎn)基地,完成后續(xù)工序并及時交付客戶。
在大數(shù)據(jù)賦能的低溫多晶硅智能工廠,生產(chǎn)的相關產(chǎn)品種類多達幾十種,多數(shù)情況下,是多工序設備共用,生產(chǎn)過程需多部門交叉配合,導致生產(chǎn)限制呈現(xiàn)多樣化。為此,該工廠以智能設備突破效率瓶頸并建立信息載體的場景,應用數(shù)字化等新興技術賦能業(yè)務,同時深化新型人才培育與成長賦能管理,形成自驅變革增長的智能運營模式。
在采訪時,記者從“天馬車間運行監(jiān)控大屏”上,見到計劃監(jiān)測模塊、設備監(jiān)測模塊、生產(chǎn)作業(yè)指導模塊上密密麻麻的數(shù)據(jù),實時顯現(xiàn)天馬各車間的具體情況。
“鑒于面板廠對車間潔凈度及安全性有很高要求,若出現(xiàn)異常,需及時預警并做相關調(diào)整,其中,實時監(jiān)控大屏起到了不可忽視的作用。”鐘健升說,平臺為車間生產(chǎn)管理提供了分析型、預警型以及指導型的情報,以便及時對異常作出調(diào)整,降低設備產(chǎn)能損失,提高生產(chǎn)效率。
業(yè)內(nèi)人士指出,工廠的變化是產(chǎn)業(yè)向新的體現(xiàn)。中國信息通信研究院政策與經(jīng)濟研究所所長辛勇飛認為,新型工業(yè)化的根本動力是提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與升級的能力,來自制造端的“數(shù)智賦能”正為產(chǎn)業(yè)發(fā)展激發(fā)新氣象。
在福建,新技術正加速賦能生產(chǎn)一線,而一個又一個“車間變革”,正推動著福建制造展現(xiàn)新顏。
車間里的“綠色密碼”
長期以來,工廠似乎總是與高耗能、高污染的刻板印象緊密相連。
然而,在全球氣候治理加速與“雙碳”目標深化的雙重驅動下,一場深刻的制造業(yè)綠色革命已然來臨。
早在2015年5月,我國首提“綠色工廠”概念,明確要求“建設綠色工廠,實現(xiàn)廠房集約化、原料無害化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化”。2024年底,全國工業(yè)和信息化工作會議上明確提出“推動工業(yè)綠色低碳發(fā)展”。
一座傳統(tǒng)的工廠,如何在經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)保之間做到“既要”“又要”?
晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)安東園內(nèi),福建鳳竹紡織科技股份有限公司(以下簡稱“鳳竹紡織”)為紡織行業(yè)的矛盾困境提供了一個“高性價比”的低碳解決方案。
在鳳竹紡織生產(chǎn)車間,印染廢水熱量回收系統(tǒng)正在工作。 (受訪單位供圖)
走進鳳竹紡織生產(chǎn)車間,印染廢水熱量回收系統(tǒng)正在工作。五顏六色的廢水沿著地下管道輸出,從生產(chǎn)車間涌入污水處理池。“最近每天要處理約7000噸污水,其中一半能通過管道再回到車間。”鳳竹紡織污水處理廠廠長班啟勇說。
“我們結合最新技術成果,以COD30的標準設計新污水處理廠,采用了智能微孔曝氣系統(tǒng)、自動反沖洗流沙過濾系統(tǒng)、自動加藥控制系統(tǒng)、節(jié)能磁浮鼓風機系統(tǒng)、在線中控管理系統(tǒng)、生物除臭系統(tǒng)以及雙膜法中水回用等先進工藝設備,實現(xiàn)污水處理指標全面優(yōu)于國家排放標準,設計日處理量為1.3萬噸,再生水回用6500噸/日。”班啟勇說。
紡織印染企業(yè)一向是用水、用能大戶,有數(shù)據(jù)顯示,1噸紡織品的印染過程需要消耗100~200噸水。同時,這類企業(yè)也是廢水排放大戶,其中印染過程產(chǎn)生的廢水占紡織印染企業(yè)排放廢水的70%以上。
不僅如此,在過去廢水產(chǎn)生的熱量通常都被白白浪費。為此,鳳竹紡織重點建設了蒸汽階梯利用、污水處理中水回收、定型機余熱回收、冷卻水和冷凝水回收等設施,實現(xiàn)高效余熱回收和工業(yè)水循環(huán)利用。
其中,采用蒸汽的“梯級利用”,讓人眼前一亮:中壓蒸汽加熱定型機的凝結水經(jīng)過閃蒸,產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽供給染機使用;烘干機蒸汽經(jīng)熱交換器產(chǎn)生的冷凝水則直接回流到熱水回收池,等待下一次洗滌使命。“這就像接力賽跑,我們要讓每一滴熱能都能跑到終點。”鳳竹紡織行政副總經(jīng)理葉煒剛說。
“所謂減碳,并不是有了新措施、新設備、新工藝,突然間就將能耗從100的標準降到4的標準,那不現(xiàn)實。”葉煒剛以廢水余熱回收為例解釋道,“為什么我們要回收廢水里面那一點余熱?能耗下降一個點一年節(jié)省三五十萬元,十個點就是三五百萬元。節(jié)能環(huán)保,要從系統(tǒng)性角度考慮來實現(xiàn)整體節(jié)能降耗,還要從點滴著手,日積月累,積少成多,沒有捷徑。”
從傳統(tǒng)印染企業(yè)一路“進階”,鳳竹紡織圍繞“工藝提升、設備更新、智能增效”等方面做好綠色“文章”,實現(xiàn)智能、綠色現(xiàn)代化印染企業(yè)的跨越——
在漂染工藝流程中全面推行清潔生產(chǎn),應用節(jié)能環(huán)保型染料、助劑,開發(fā)滌/棉面料一浴染色工藝、低溫前處理節(jié)水工藝等節(jié)能高效、低污染染整工藝;采用節(jié)能型高溫溢流染色機和中壓成衣定型機、年節(jié)約蒸汽3.1萬噸,采用HSB-1800型高效脫水機、提高脫水效率15%,采用節(jié)能高效型開幅烘干機、提高生產(chǎn)效率6%;建設智能化控制管理系統(tǒng)和能耗在線監(jiān)測系統(tǒng),實施能源精細化管理,深化大數(shù)據(jù)技術在過程監(jiān)控、協(xié)同管理等方面的應用,有效降低原材料消耗,年可節(jié)約染色助劑60噸、定型助劑30噸。
漫步各個車間,節(jié)能降碳體現(xiàn)在點滴細節(jié)中:廠房建筑本身就是節(jié)能改造的一部分;二樓車間內(nèi),未開一盞燈,光線依然充足;廠房屋頂,還鋪設了4.7萬平方米的光伏發(fā)電板,年均發(fā)電量約650萬千瓦時。
如今,鳳竹紡織的身上有諸多綠色“標簽”:獲評“國家級綠色工廠”、工信部“第四批綠色設計示范企業(yè)”、2023年度重點行業(yè)能效“領跑者”企業(yè)。“今年我們還要升級蒸汽梯級利用系統(tǒng),進一步降本增效。”葉煒剛說。
攜手攻克技術難題
工廠是制造的樞紐,也是創(chuàng)新的一環(huán)。
走進福建省銳豐源石業(yè)有限公司(以下簡稱“銳豐源”)工廠,一臺七軸機械臂正不知疲倦地以120次/分鐘的速度,將一塊重達幾噸的荒料石材打磨成型。
“無論是細膩的人物造型,還是抽象的藝術形態(tài),這臺由底座、臂架、關節(jié)、終端執(zhí)行器等組成的機械臂,都能完美呈現(xiàn)。”該公司總經(jīng)理吳小玉對記者介紹道。
這是由銳豐源、華僑大學和華僑大學南安智能制造研究院聯(lián)合研發(fā)的“面向立體石雕制品的工業(yè)機器人關鍵技術開發(fā)及應用示范”項目,七軸機械臂可以完成雕刻和打磨等一系列動作,所有的加工數(shù)據(jù)還可以在后臺自主存儲。
銳豐源與中國科學院泉州裝備制造研究所合作研發(fā)的“石材全自動不落地生產(chǎn)線及其系統(tǒng)研制”項目,實現(xiàn)了生產(chǎn)全流程的智能化升級。 (受訪單位供圖)
以石材浴缸的制作為例。一個浴缸的制作,至少需要8道工序:上料,去余量,仿形,雕刻,鉆孔,打底,磨光……“以往,6道工序需要人工介入。制作一個浴缸,需要半個月甚至更長的時間,且產(chǎn)品難以精準化。”吳小玉說。
市面上也不是沒有這樣的智能加工設備,但基本靠進口,每臺設備售價高達400多萬元,這讓很多工廠望而卻步。“國內(nèi)的設備水平基本都是五軸,在生產(chǎn)過程中,要想去掉過多的人工干預,首要條件就是將設備從五軸升級為七軸。”吳小玉說。
為打破國外機械企業(yè)對系統(tǒng)的長期控制,銳豐源、華僑大學和華僑大學南安智能制造研究院歷時3年,建立了智能控制系統(tǒng)、加工工藝數(shù)據(jù)庫等,通過引入先進的視覺識別與定位技術,制造出本土化七軸機械臂。
“我們研發(fā)的‘基于國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的立體石雕機器人加工系統(tǒng)’,配備了專用加工工藝系統(tǒng)。相較于進口設備,設備精度和加工性能都有較大的提升,材料利用率提升30%,加工效率提高3倍,但成本卻大幅降低。這些都大大節(jié)省企業(yè)的生產(chǎn)成本,也讓更多企業(yè)通過使用先進的機器人賦能石雕產(chǎn)業(yè)。”華僑大學制造工程研究院高級實驗師黃吉祥說。
這一技術讓異形石材加工不落地成為可能。“特別是今年,項目團隊成功研發(fā)出機械臂自主換刀系統(tǒng),使得機械臂能夠根據(jù)加工需求自動更換刀具,無需人工干預,大幅提高了加工效率和靈活性。”吳小玉說。
目前,七軸機械臂批量化生產(chǎn)已在江西啟動。去年底,由銳豐源投資3億元建設的江西兩寸科技有限公司正式投產(chǎn)。這段時間,公司成功獲得多個重要訂單,七軸機械臂剛剛完成一單來自山西省某博物館的訂單,為該館復刻一批歷史文物石雕。
一個關鍵零部件的技術突破,彰顯創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈融合的活力。在銳豐源工廠里,產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈相互依存、彼此融合、共同升級,更多的科技成果在實踐中“落地開花”。
銳豐源與中國科學院泉州裝備制造研究所合作研發(fā)的“石材全自動不落地生產(chǎn)線及其系統(tǒng)研制”項目,融合了機械工程、自動化、視覺算法、人工智能及新一代信息技術,成功打造出行業(yè)首臺(套)全自動不落地生產(chǎn)線,實現(xiàn)了生產(chǎn)全流程的智能化升級。
“在這一過程中,雙方共同組建了由機械工程、自動化控制、人工智能等多學科交叉的研發(fā)團隊,針對石材加工中的關鍵技術難題,如自動化上下料、智能切割與打磨、視覺缺陷檢測等,開展技術攻關。”吳小玉說。
中國科學院泉州裝備制造研究所具有顯著的研發(fā)優(yōu)勢,其在智能制造領域的深厚積累,為項目提供先進的設備研發(fā)支持,包括智能切割機、掃描槍、智能打磨機等關鍵設備的研發(fā)與集成。
吳小玉告訴記者,科企攜手,一頭連著科研,一頭連著市場,雙方緊密合作,對生產(chǎn)線進行持續(xù)優(yōu)化與調(diào)試,確保各環(huán)節(jié)之間的無縫銜接和高效協(xié)同。在推動項目成果的轉化與產(chǎn)業(yè)化應用過程中,還能通過技術轉移、專利申請等方式,促進項目技術的商業(yè)化落地。
在有著“石材之鄉(xiāng)”美譽的南安市,銳豐源不斷擴容“朋友圈”,推動生產(chǎn)過程實現(xiàn)高度自動化和智能化,逐漸成為集室內(nèi)石材裝飾設計、生產(chǎn)、施工、供料及進出口貿(mào)易于一體的大型石材企業(yè)。
這段時間,出于進一步提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量的考量,銳豐源計劃對“石材全自動不落地生產(chǎn)線及其系統(tǒng)研制”項目進行進一步升級。
“我們計劃引入AI大模型技術和升級視覺識別系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)等關鍵環(huán)節(jié),預計生產(chǎn)線的整體生產(chǎn)效率將提升20%~30%,同時產(chǎn)品質(zhì)量也將得到進一步提升。”吳小玉說。
記者調(diào)研發(fā)現(xiàn),在產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的融合中,工廠扮演著越來越重要的角色,推動著科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的協(xié)同和新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展。
記者手記
推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈融合
實體經(jīng)濟的“煙火氣”在企業(yè),企業(yè)的活力看生產(chǎn)線。隨著智能化滲透之深、普及之廣,工廠孵化出驅動經(jīng)濟增長的新引擎。
去年10月,工信部等六部門首次開展2024年度智能工廠梯度培育行動,明確提出智能工廠的“四級”評判標準,將智能工廠分為基礎級、先進級、卓越級和領航級四個層級進行培育。今年初發(fā)布的消息顯示,我省12個工廠列入卓越級智能工廠名單,獲得領航級智能工廠申報資格。
今年7月,工信部等六部門又一次部署開展2025年度智能工廠梯度培育行動。省級層面,福建隨之開展2025年度智能工廠梯度培育行動,全省共有67個項目被評為先進級智能工廠項目,獲得卓越級智能工廠申報資格。
在領航級、卓越級、先進級的工廠后面,還有無數(shù)的基礎級智能工廠,它們聚焦數(shù)字化改造、網(wǎng)絡化連接開展建設,如毛細血管般遍布福建,這些中小企業(yè)也開啟了浩蕩的轉型之路。數(shù)據(jù)顯示,當前,全省關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)全面數(shù)字化的企業(yè)占比超70%。
工廠向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化升級,產(chǎn)業(yè)的抗風險力和競爭力會隨之提升。對于傳統(tǒng)工廠而言,另一種更加明顯的態(tài)勢是向“綠”轉型。
福建盼盼食品集團5G智慧工廠的飲料產(chǎn)品自動包裝生產(chǎn)線 新華社
記者采訪發(fā)現(xiàn),更多的工廠通過升級改造設備實現(xiàn)節(jié)能降耗,在點滴處踐行循環(huán)經(jīng)濟、綠色低碳發(fā)展之路。如,“冷凝水、冷卻水熱水回收系統(tǒng)改造”“蒸汽梯級利用”“染缸升級改造和供水系統(tǒng)改造”等做法,已成為福建紡織行業(yè)的標配;再比如,福建已實施省工業(yè)重點節(jié)能改造項目超300項。
一組數(shù)據(jù)進一步印證了福建工廠的“綠意盎然”:當前我省共有300家國家級綠色工廠、37家國家級綠色供應鏈管理企業(yè)、12家國家級綠色工業(yè)園區(qū),655家省級綠色工廠、48家省級綠色工業(yè)園區(qū)、78家綠色供應鏈管理企業(yè)。去年發(fā)布的2023年度重點行業(yè)能效“領跑者”企業(yè)名單中,河南、江蘇各8家,并列第一,福建共有7家,數(shù)量位列全國第三。
隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術在生產(chǎn)流程中的滲透,工廠更是創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈共融共舞的場所。在寧德市的湖東工廠,寧德時代的電芯生產(chǎn)線利用人工智能、先進分析和邊緣/云計算等技術,1秒鐘就能生產(chǎn)1個完整的電芯;今年,九牧AI馬桶與家用機器人產(chǎn)業(yè)園一期項目建設正式啟動,圍繞“3個中心、2個燈塔工廠”五大核心規(guī)劃建設,2個燈塔工廠分別是核心零部件燈塔工廠、家用機器人燈塔工廠。
從工廠的變遷看經(jīng)濟發(fā)展全局,可見新舊動能加快轉換。企業(yè)正搶抓新一輪人工智能技術發(fā)展機遇,推動其在產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)全過程和供應鏈全環(huán)節(jié)的落地應用。從工廠到“工廠+”,產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的融合前景也更加寬廣。盡管外部環(huán)境復雜,但福建制造向新提質(zhì)的方向路徑不變,承壓前行的韌性底氣不變。
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