一塊僅有0.12毫米、相當于A4紙一樣厚度的玻璃，連續(xù)彎折40次也不會損壞。過去，1.1毫米以下的玻璃制造技術(shù)一直被國外壟斷，時至今日，0.12毫米超薄電子玻璃的成功量產(chǎn)，每年可為我國電子信息顯示產(chǎn)業(yè)降低成本約120億元。
玻璃會發(fā)電，柔性可折疊……超出想象的玻璃新材料正切實改變著世界。作為玻璃新材料原創(chuàng)技術(shù)“策源地”和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”單位，中建材玻璃新材料研究總院定位為中央應(yīng)用研究院，相繼研發(fā)生產(chǎn)出超薄電子觸控玻璃、TFT-LCD液晶基板玻璃、高強蓋板玻璃、30微米柔性可折疊玻璃、銅銦鎵硒發(fā)電玻璃、碲化鎘發(fā)電玻璃、疫苗用中性硼硅玻璃管、空心玻璃微珠等多項“中國首創(chuàng)、世界第一”的玻璃新材料成果。
黨的二十大報告把“基本實現(xiàn)新型工業(yè)化”作為到2035年我國發(fā)展的總體目標之一，要求搶抓數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)信息化等發(fā)展機遇，加快推動新一代電子信息、人工智能等數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)應(yīng)用及與經(jīng)濟社會的深度融合。中建材玻璃新材料研究總院搶抓新型工業(yè)化機遇，通過打造國家雙跨平臺——中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，為提升中國玻璃新材料產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平、貫通上下游產(chǎn)業(yè)鏈、推進工業(yè)綠色發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
打造綜合性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺
位于安徽蚌埠的中建材玻璃新材料研究總院（以下簡稱中研院）成立于1953年，至今已有70年的發(fā)展歷史，建設(shè)有國家玻璃新材料創(chuàng)新中心、浮法玻璃新技術(shù)國家重點實驗室等國家級創(chuàng)新平臺12個，取得多項“中國首創(chuàng)、世界第一”的玻璃新材料成果，助推中國玻璃技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在國際上由追趕型進入領(lǐng)跑型，在經(jīng)歷了三次重要的跨越式轉(zhuǎn)折點后，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)科研院所向高科技企業(yè)集團的轉(zhuǎn)型。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為第四次工業(yè)革命的重要基石，正在加快推動工業(yè)經(jīng)濟全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈全面連接，構(gòu)建起全新的工業(yè)制造和服務(wù)體系，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級和新型產(chǎn)業(yè)培育提供有力支撐。
針對玻璃新材料行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的迫切需要，中國工程院院士、中國建材集團首席科學家、中建材玻璃新材料研究總院黨委書記、院長彭壽親自籌劃部署，建設(shè)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等新一代信息技術(shù)為支撐，全國首個面向玻璃新材料行業(yè)的中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
據(jù)悉，該平臺集行業(yè)相關(guān)標準制定等能力于一體、深度應(yīng)用于研發(fā)、設(shè)計、工程等八大領(lǐng)域，提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字化研發(fā)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同設(shè)計、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智慧工程管理等十大系統(tǒng)解決方案，貫通行業(yè)的全價值鏈條。
據(jù)中建材玻璃新材料研究總院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中心主任、凱盛數(shù)智信息技術(shù)科技（上海）有限公司常務(wù)副總經(jīng)理周蕓介紹，中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的搭建，基于中研院從研發(fā)設(shè)計到工程技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈貫通、全場景貫通、全要素貫通的技術(shù)之上。目前，中研院數(shù)智數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)團隊超過3750人，由15個專業(yè)跨學科、跨領(lǐng)域工程專業(yè)技術(shù)人員組成，目標是搭建從IT到OT再到CT貫通的橋梁，打造集工業(yè)智能化、數(shù)字化標準制定為一體的工業(yè)全場景、全領(lǐng)域綜合性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。
全流程實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)
目前，中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺現(xiàn)已連接玻璃新材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游，覆蓋從研發(fā)設(shè)計到工程裝備，從生產(chǎn)制造到運營管理和服務(wù)全流程。
站在國家玻璃新材料創(chuàng)新中心的運營監(jiān)控大屏前，可以清晰看到包括浮法玻璃、電子信息顯示和光伏新能源的產(chǎn)線在內(nèi)自有的55條中研院生產(chǎn)線運行情況，實時了解這些產(chǎn)線的生產(chǎn)制造、節(jié)能環(huán)保、安全生產(chǎn)、倉儲物流、以及財務(wù)狀況、運營管理等，有助于提升精益管理和運營管理決策的效率。
在服務(wù)應(yīng)用于玻璃新材料行業(yè)供應(yīng)鏈方面，該平臺為機械裝備領(lǐng)域的龍頭企業(yè)——中研院打造裝備運維平臺，提供數(shù)據(jù)采集、裝備運維等方面支撐；為0.12毫米超薄浮法玻璃的智能制造質(zhì)量管控提供數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化支撐；為國顯科技通過平臺串聯(lián)MES、WMS等復雜的工業(yè)管理信息化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的底座。3C產(chǎn)品制造過程中所需要的模組，正是基于智能裝備、高鋁蓋板玻璃、浮法玻璃等生產(chǎn)工藝流程誕生。
據(jù)蚌埠凱盛工程技術(shù)有限公司自動化事業(yè)部副部長丁蕾介紹，在裝備生產(chǎn)階段，中研院通過“ERP+PLM+MES”一體化軟件平臺、技能大師、5G車間等軟硬件條件，可以確保設(shè)備的按時交付。通過數(shù)字化看板，可以實時了解到生產(chǎn)信息，同時有效提高了車間智能化管理生產(chǎn)效率，優(yōu)化管理，從而降低生產(chǎn)成本。通過5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，5G智能車間部署AGV物料小車，同時優(yōu)化了倉庫和生產(chǎn)派工的流程，實現(xiàn)生產(chǎn)車間的一體化管理。
“玻璃產(chǎn)線要保持不間斷的生產(chǎn)，對于設(shè)備的穩(wěn)定性要求非常高，我們在自動化和數(shù)字化制造領(lǐng)域累積了很多經(jīng)驗，可為玻璃新材料生產(chǎn)制造提高競爭力，同時助力生產(chǎn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”丁蕾說。
作為觸控器件的重要組成部分，蓋板玻璃覆蓋在觸摸顯示屏的表面，與3C產(chǎn)品互依互存。蓋板玻璃氧化鋁含量越高，玻璃鋼化后的性能越好。因此，玻璃中氧化鋁的添加工藝已經(jīng)成為制備高鋁玻璃的核心技術(shù)。
中建材（蚌埠）光電材料有限公司生產(chǎn)部部長助理趙樹義在接受采訪時表示，目前蓋板玻璃生產(chǎn)線智能化程度自主評測已經(jīng)超過93%，終端位置主要運用在線幾何檢測儀、機械手等一系列的設(shè)備。自動化設(shè)備的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在高質(zhì)量、高效率、高便捷幾個方面，在大幅提升工作安全性的同時，提高了公司的產(chǎn)值率。
蓋板玻璃之后的下一道工序是0.12毫米超薄浮法玻璃，日常大家熟悉的折疊手機、柔性電子書、曲面電視顯示器件所需的關(guān)鍵材料都離不開它。據(jù)了解，浮法玻璃工藝是采用優(yōu)質(zhì)石英砂、純堿、白云石等原料，經(jīng)熔窯高溫熔融后流入充滿保護氣體的錫槽中，所形成的玻璃液需要在金屬液面上鋪平并攤成厚度均勻且上下表面平整的玻璃帶。中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為該項工藝智能制造質(zhì)量管控提供數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的支撐，不僅實現(xiàn)從采礦到生產(chǎn)成品整條生產(chǎn)線自動化，還可以看到每片玻璃全生命周期跟蹤溯源和等級顯示。
“通過使用全自動浮法玻璃生產(chǎn)裝置、智能在線檢測系統(tǒng)、智能切割設(shè)備、搬運機器人等核心技術(shù)和裝備，以及DCS和PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)配料、融化輸送、切割包裝全自動化生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程通過遠程控制并實現(xiàn)了現(xiàn)場無人操作。冷端方面，通過采用全自動切裁和集裝片機器人等先進的控制系統(tǒng)，大幅提升了超薄浮法玻璃的切裁效率和成品率，保證了生產(chǎn)產(chǎn)量。”蚌埠中建材信息顯示材料有限公司副總經(jīng)理吳華東說。
為柔性制造提供底層技術(shù)支撐
從制造到“智”造，當標準化定制轉(zhuǎn)向個性化定制，3C及車載玻璃等產(chǎn)品又將如何快速適應(yīng)市場需要呢？
據(jù)了解，國顯科技于2020年提出企業(yè)的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過構(gòu)建企業(yè)統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)平臺，進行跨系統(tǒng)跨部門的數(shù)據(jù)整合，破除信息壁壘，實現(xiàn)企業(yè)管理的數(shù)字化、決策的智能化。據(jù)蚌埠國顯科技有限公司數(shù)智化總工程師顧智宇介紹，國顯科技大數(shù)據(jù)中心主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)共享層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層組成，可以洞察市場資訊、提前布局計劃供應(yīng)、實時了解園區(qū)和工廠的生產(chǎn)管理，實現(xiàn)訂單生命周期的全過程跟蹤和風險預警。未來，還將計劃實現(xiàn)以數(shù)據(jù)模型和算法驅(qū)動的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，進一步提升企業(yè)經(jīng)營管理的智能化水平。
具體到車載玻璃多品種、小批量、定制化需求的行業(yè)特點，對生產(chǎn)資源、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施以及生產(chǎn)過程有著嚴苛要求，想要實現(xiàn)“用戶需要什么，企業(yè)就能夠提供什么”，柔性制造工廠成為大勢所趨。在這個過程中，中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為國顯科技串聯(lián)MES、WMS等復雜的工業(yè)管理信息化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的底層技術(shù)支持。
蚌埠國顯科技有限公司車載事業(yè)部生產(chǎn)總監(jiān)彭超武在接受采訪時表示，針對設(shè)備的柔性部分采用分段投產(chǎn)、快速轉(zhuǎn)換線來滿足客戶需求，國顯科技在整體管控方面，通過數(shù)據(jù)化快速識別生產(chǎn)過程中的風險點并能夠做到快速反應(yīng)。“國顯科技通過數(shù)據(jù)和生產(chǎn)兩個維度，增強生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性。現(xiàn)在整個系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，通過數(shù)據(jù)化平臺，將所有影響到生產(chǎn)的人、機、料、法、環(huán)等環(huán)節(jié)風險點做到數(shù)據(jù)統(tǒng)一、快速識別、定時推送、一鍵生成。”彭超武說。
與產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)伙伴共同進步
中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺既是數(shù)字化時代的創(chuàng)新商業(yè)模式，也是中研院在數(shù)字經(jīng)濟背景下自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型、引領(lǐng)行業(yè)的關(guān)鍵抓手。對于中研院而言，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺意義重大。
在周蕓看來，中研院擁有深厚的工業(yè)知識和基因沉淀，老一輩工程師積累的工業(yè)知識、工業(yè)模型、工業(yè)算法、工程技術(shù)通過新的信息化和平臺化技術(shù)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺形成標準化、數(shù)字化的傳承和積累，可被查詢、追溯、分析、調(diào)用和復用，為新一代科技和工程技術(shù)人員提供了前沿技術(shù)與和創(chuàng)新的空間。
目前，該平臺中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺具備156種工業(yè)協(xié)議，覆蓋建材、機械、零碳建筑、智慧農(nóng)業(yè)、工程服務(wù)五個行業(yè)，可為產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)合作伙伴提供數(shù)字孿生技術(shù)、能源管理技術(shù)等共建、共創(chuàng)、共享的生態(tài)應(yīng)用模式，為工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造出夯實的數(shù)據(jù)上云底座，共同將玻璃新材料行業(yè)做深做強。
針對行業(yè)內(nèi)中小企業(yè)零基礎(chǔ)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，中研院AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為之提供了零代碼工業(yè)APP商店服務(wù)平臺，用戶可以選用包括從生產(chǎn)制造、運營管理、設(shè)備管理等工業(yè)全門類快捷應(yīng)用模塊，快速提高企業(yè)的數(shù)字化水平。
以中研院對外進行工程服務(wù)、輸出為例，該AGM工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為行業(yè)企業(yè)提供IAAS層云租用服務(wù)以及基于云平臺、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等數(shù)字化的解決方案，不僅為產(chǎn)業(yè)鏈上下游的客戶提供算力基礎(chǔ)和大數(shù)據(jù)中心支撐，同時還助力客戶生產(chǎn)制造、運營管理、供應(yīng)鏈管理的數(shù)據(jù)、設(shè)備連接上平臺。
據(jù)了解，目前中研院工程技術(shù)和裝備輸出覆蓋國內(nèi)超過90%的高端玻璃市場，覆蓋國外超過85%的成套玻璃新材料裝備技術(shù)出口市場，同時還是歐洲最大的光伏新能源電力行業(yè)技術(shù)輸出商和產(chǎn)品輸出商，為客戶內(nèi)生的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化改造以及提質(zhì)增效訴求提供數(shù)字化賦能和服務(wù)能力。
材料強則制造強，制造強則國力盛。工業(yè)創(chuàng)新，數(shù)字賦能，中研院正以最強生產(chǎn)力為中國制造業(yè)注入更多智慧與活力，書寫“中國智造”御風而行的新篇章，心懷“國之大者”，打造“國之大材”，中國玻璃“芯”正在世界舞臺綻放璀璨耀眼的光芒。
