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高福榮有很多重身份,其中兩個占據(jù)了他大部分的精力,一是香港科技大學化學及生物工程學系教授,另一個是香港科大霍英東研究院高分子成型過程及系統(tǒng)中心主任。
身為世界高分子成型及控制領域的領軍人物,他卻十分低調,很少見諸報端。
他常年在香港清水灣和廣州南沙間來回奔忙。從事工程學科的他,希望離工程實際更近一點,摸清需求,結合學術不斷研發(fā)、測試、完善。他稱之為“頂天立地”——頭頂星空,腳踏實地。
驅動他的是埋藏在心底多年的一個愿望:改變中國塑料行業(yè)大而不強的局面,用信息化、自動化、智能化的手段解決高分子加工中的問題。
高福榮語錄
“做一個產(chǎn)品,如果連續(xù)100萬次一點差錯都不出,你認為是最好的嗎?可能是最好的,也可能是做得太保守了。”
“現(xiàn)在制造業(yè)進入微利時代,要通過智能化平臺抓住每一個利益點。”
“我們要真正做一個智能化工廠,一個人的能力、精力、資源都是很有限的。我呼吁共同協(xié)作,來做高分子加工的智能化工廠。”
現(xiàn)狀: 國內塑料加工行業(yè)發(fā)展快但仍不強
“你手上拿的紙張、坐的椅子都是高分子材料。”剛一落座,高福榮便向記者科普起來。作為以高分子化合物為基礎的材料,高分子材料無處不在,最常見的是塑料、涂料、橡膠,在國民經(jīng)濟中都有舉足輕重的地位。
據(jù)中國化工網(wǎng)報道,近年來我國塑料制品產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比重約為20%。2017年中國塑料制品制造市場營收規(guī)模達到2.44萬億元,比當年深圳市的GDP的體量還大。預計2023年將過超3萬億元。
“現(xiàn)在我們國家的塑料加工行業(yè)發(fā)展比較快,其中兩個主要的基地在華南和華東。我們的產(chǎn)量很大,但沒有對應的產(chǎn)值,大而不強。因為我們的裝備性能與國外相比有一定差距。”高福榮分析道。
注塑機是高分子加工的重要工具。智研咨詢的相關報告顯示,2016年中國注塑機的出口金額為10億美元,進口金額僅為5.33億美元,約為出口金額的一半。但2016年注塑機進口平均單價達到了10.39萬美元/臺,同期注塑機出口平均單價僅為3.97萬美元/臺,進口設備以高端設備為主。
破題:建信息化、自動化、智能化工廠
高福榮專注于注塑機領域已有約30年,在以注塑過程為代表的間歇過程質量控制與優(yōu)化領域的研究具有國際領先的技術水平。
如何在產(chǎn)量一定的情況下,幫助注塑機行業(yè)提高產(chǎn)能?一種途徑是把每個機械部件做得更好,以提升機器的精度和壽命。
高福榮給出的解決辦法是給注塑機換“大腦”,機器本身不需要做大的變動。讓“大腦”跟機器配合得更密切,提高機器的精度性,簡言之就是用信息化、自動化、智能化的手段提高注塑機本身的性能。
后來,高福榮和他的團隊做的工作又向前進了一步——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)需要依賴若干個設備聯(lián)合起來的產(chǎn)線。注塑機、模具、機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,就會對產(chǎn)線上裝備的配合產(chǎn)生影響,降低生產(chǎn)效率。
“當然一般塑料加工企業(yè)有若干個產(chǎn)線,有的產(chǎn)線運行得很好,有的運行得不好,產(chǎn)線跟產(chǎn)線之間怎么相互學習,相互提高,相互競爭更為重要,所以我們就想做一個塑料加工的智能化工廠。”
在他看來,每條產(chǎn)線都有很多數(shù)據(jù),將產(chǎn)線串連起來,整個工廠的數(shù)據(jù)就都有了,這就是一個大數(shù)據(jù)平臺,可以用于評估每一臺產(chǎn)線的運行效率,形成相互競爭,相互學習的機制。如此一來,利用他們開發(fā)的有自主知識產(chǎn)權的“大腦”,產(chǎn)線可以越做越多、越好。
優(yōu)勢:在微利時代抓住每一個利益點
“智能化是一個大潮。我相信主動跟隨智能化大潮的企業(yè)今后會比較領先,企業(yè)沒有核心技術儲備,遲早會被淘汰。”
談到團隊的技術優(yōu)勢,高福榮拋出了一個問題:“做一個產(chǎn)品,如果連續(xù)100萬次一點差錯都不出,你認為是最好的嗎?”
“可能是最好的,也可能是做得太保守了。明明30秒可以做出一個產(chǎn)品,為了保守做了31秒,多了一秒,效率就低多了。”他解釋說,智能化技術可以自動評估,以調整生產(chǎn)某一個環(huán)節(jié)來提高效率。
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),專門給德國某豪車廠家做工業(yè)開關,每一個產(chǎn)品都要質檢,用原來的機器會有2%至3%的廢品率,而采用了高福榮團隊的技術之后,廢品率降到了百分之零點幾。
“智能化就是要這地方好一點,那地方好一點,綜合起來效率就高。”他表示,現(xiàn)在制造業(yè)進入微利時代,要通過智能化平臺抓住每一個利益點。
“換腦”:給別人一個認識的過程
想法和技術都有了,如何在運用于工業(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)是一個連續(xù)、集成度很高的過程。然而一個塑料加工廠今天接的單子是做手機殼的,明天是做蓋子的,后天做空調外殼,產(chǎn)品不斷地變,產(chǎn)線就要不斷調整,這很復雜。廠家需要很快地重新組合產(chǎn)線,不允許你花上幾個月、幾年去研究透裝備之間的關系,再去生產(chǎn)。組合好了就要開工。”
高福榮坦言,要實現(xiàn)智能化工廠第一步就是換“大腦”,可能是在新機器上安裝,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)。
“新的機器人家賣得還OK,你讓人家改,當然也會做得更好。但中間有各種成本的投入,要看企業(yè)是否進取。所以我們做產(chǎn)學研有一定的挑戰(zhàn)。”高福榮笑稱,學者做推廣的困難在于臉皮比較薄、不會談生意。
同時他也認為,任何新事物開頭都會有挑戰(zhàn),首先要讓別人有認識的過程。目前有一些企業(yè)正在試用高福榮團隊的產(chǎn)品。一家福建的企業(yè)把現(xiàn)有的能改的塑料機械全加裝了他們的系統(tǒng)。
未來:做智能開發(fā)和應用的集大成平臺
技術上,高福榮十分自信,但他坦言在產(chǎn)業(yè)應用方面做得還不夠。怎么把領先的技術做成領先的產(chǎn)業(yè),他認為,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注塑智能開發(fā)和應用平臺。
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。但也有幾百萬個開發(fā)者在里面做不同的軟件,這是一個很好的生態(tài)系統(tǒng)。所以我們要真正做一個智能化工廠,一個人的能力、精力、資源都是很有限的。我呼吁共同協(xié)作,來做高分子加工的智能化工廠。我們香港科大的平臺是開放的,每一個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)可以更強大。所以我們聚集了國內一批做自動化的,做智能化的,做注塑機的。匯眾智,集大成。”
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生意圈——生意人脈圈。