工業(yè)制造是國民經濟的重要支柱,是實現發(fā)展升級的國之重器。多年來,東北大學流程工業(yè)綜合自動化國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)面向國家流程工業(yè)高效化與綠色化的重大需求,以實現智能優(yōu)化制造為目標,解決工業(yè)實際難題,為我國流程制造業(yè)由“制造大國”向“制造強國”發(fā)展提供了科技支撐,擦亮“中國智造”的金字招牌。
對接國家重大戰(zhàn)略需求,鏖戰(zhàn)國民經濟主戰(zhàn)場
制造業(yè)要從價值鏈低端向高端躍遷和攀升,就一定要解決能源消耗大、生產成本高、環(huán)境污染嚴重等瓶頸問題。提高流程工業(yè)生產的綜合自動化水平是實現高效化和綠色化的必由之路。
酒鋼選礦廠是我國選礦行業(yè)自動化水平最高的企業(yè),在這里,工作人員只需要在生產主控室,就能實現對礦石布料、豎爐焙燒、磨礦、磁選和濃縮脫水等全流程的優(yōu)化控制,完成計劃調度、成本控制等生產過程管理與過程控制的集成。
“十年前,選礦廠里皮帶運輸要用對話機,四層樓高的豎爐要依靠人工看火控制,而整個運行過程基本都靠現場的工程師們憑多年經驗來把握?!碧崞鹋c酒鋼的合作項目,實驗室教授岳恒記憶猶新。
在柴天佑院士帶領下,一批科研人員咬緊牙關,經過3年的不懈努力,實現了對生產各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化控制,操作人員減少50%,消耗減少20%,全廠節(jié)電725.40萬千瓦時/年,成為我國選礦行業(yè)自動化水平最高的企業(yè),產生上億元的經濟效益。
鋼水測溫技術曾經是困擾鋼鐵冶金領域的一大難題。實驗室謝植教授在經歷了二十年如一日的研究后,提出了黑體空腔式鋼水連續(xù)測溫方法,達到了國際領先水平,目前,全國實力前50位的鋼鐵公司中,有47家在使用該技術。
這些項目,僅是實驗室500余項縱橫科研項目中一小部分?!翱茖W創(chuàng)新必須以社會需求為牽引,把探索科學問題與解決國家重大問題結合起來,以原創(chuàng)性基礎研究支撐應用研究的方向,持續(xù)不斷地提高理論服務社會經濟的深度和廣度?!辈裉煊釉菏空f。
讓研究成果走出國門,把“戰(zhàn)場”開辟到國外
實驗室的創(chuàng)新能力不斷攀升,各類創(chuàng)新成果走出國門在重大自動化工程中得到應用,極大提升了中國在國際自動控制領域的影響力。
巴布亞新幾內亞瑞木鎳鈷項目是中國企業(yè)在海外最大的有色礦業(yè)投資項目。實驗室憑借在工業(yè)流程領域的絕對優(yōu)勢,中標該項目中規(guī)模最大的冶煉廠區(qū)的全流程自動化工程。
越南煤炭礦產集團林同氧化鋁廠是越南第一個氧化鋁廠項目,實驗室承擔了該廠全流程一體化綜合自動化系統的硬件集成和軟件開發(fā)工作,使鋁廠實現管理流程最優(yōu)化、降能增效最佳化。“實驗室在越南亮出了‘中國自動控制’的靚麗名片。”柴天佑院士表示。
國際自動控制聯合會(IFAC)會刊Control Engineering Practice是國際控制技術頂級期刊,會刊設立的“最佳論文獎”一直是自動控制領域學者追求的榮耀。2014年,實驗室結合選礦生產線的綜合自動化工程項目中的重大耗能設備——豎爐的運行優(yōu)化控制問題而撰寫的《豎爐焙燒過程優(yōu)化運行的混合智能控制》論文入選。我國學者實現了獨立獲得該獎項的零突破。
一個個“唯一”,一項項“首次”,在國際控制領域樹起了“中國智造”的金字招牌。
“我們不僅要能夠結合企業(yè)的實際需求提煉科技難題,通過技術創(chuàng)新攻克難題,而且要開展深入的學術研究,在國際頂級期刊發(fā)表高水平的論文,讓中國的控制技術躋身世界領先行列。”實驗室副主任丁進良說。