工業(yè)制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，是實(shí)現(xiàn)發(fā)展升級(jí)的國(guó)之重器。中國(guó)制造業(yè)如何由大變強(qiáng)，急需流程工業(yè)的智能轉(zhuǎn)型發(fā)展。多年來(lái)，東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面向國(guó)家流程工業(yè)高效化與綠色化的重大需求，以實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化制造為目標(biāo)，解決工業(yè)實(shí)際難題，在實(shí)踐中錘煉方法與技術(shù)，升華為科學(xué)理論，反哺實(shí)際應(yīng)用，在大型全流程生產(chǎn)線成功建立節(jié)能降耗效果顯著的綜合自動(dòng)化示范系統(tǒng)，為我國(guó)流程制造業(yè)由“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”發(fā)展提供了科技支撐。

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快推進(jìn)，我國(guó)已經(jīng)成為世界公認(rèn)的制造業(yè)大國(guó)。制造業(yè)要從價(jià)值鏈低端向高端躍遷和攀升，就要解決能源消耗大、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重等瓶頸問(wèn)題。提高流程工業(yè)生產(chǎn)的綜合自動(dòng)化水平是實(shí)現(xiàn)高效化和綠色化的必由之路。

“我國(guó)不缺自動(dòng)化，我們?nèi)钡氖蔷C合自動(dòng)化?！痹诓裉煊釉菏靠磥?lái)，提高自主創(chuàng)新能力，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，就是中國(guó)制造實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的關(guān)鍵所在。

酒鋼選礦廠，在我國(guó)這個(gè)選礦行業(yè)自動(dòng)化水平較高的企業(yè)里，工作人員只需要在生產(chǎn)主控室，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)劃調(diào)度和成本控制等生產(chǎn)過(guò)程管理與過(guò)程控制的集成。

“十年前，選礦廠里皮帶運(yùn)輸要用對(duì)話機(jī)，四層樓高的豎爐要依靠人工看火控制，而整個(gè)運(yùn)行過(guò)程基本都靠現(xiàn)場(chǎng)的工程師們憑多年經(jīng)驗(yàn)來(lái)把握?！碧崞鹋c酒鋼的合作項(xiàng)目，岳恒教授記憶猶新。

“科技攻關(guān)，沒有捷徑，關(guān)鍵是有沒有戰(zhàn)勝困難的信念和勇氣?！边@是柴天佑教育工作人員和學(xué)生的一句口頭禪。在他的帶領(lǐng)下，岳恒、丁進(jìn)良等一批科研人員咬緊牙關(guān)，經(jīng)過(guò)3年的不懈努力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)各個(gè)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(wàn)千瓦時(shí)/年，成為我國(guó)選礦行業(yè)自動(dòng)化水平較高的企業(yè)，產(chǎn)生上億元的經(jīng)濟(jì)效益。

創(chuàng)新需要在不斷的積累過(guò)程中，尋求技術(shù)難題的破解之路。鋼水測(cè)溫技術(shù)曾經(jīng)是困擾鋼鐵冶金領(lǐng)域的一大難題。鉑銠熱電偶太貴，“消耗式熱電偶人工間斷式測(cè)溫”又難保準(zhǔn)確性。如何在介質(zhì)溫度高(1460～1600℃)、侵蝕性大(O、Mn、S)、煙塵和高溫環(huán)境等惡劣條件下滿足高測(cè)量精度、高可靠性和低成本的苛刻要求？

實(shí)驗(yàn)室謝植教授在經(jīng)歷了二十年的研究后，提出了黑體空腔式鋼水連續(xù)測(cè)溫方法，實(shí)現(xiàn)了鋼水溫度的連續(xù)測(cè)量，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。這一系列成果是實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的體現(xiàn)。

在江西一家公司的稀土生產(chǎn)線上，由于使用了智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，成功的使稀土金屬直收率提高了1.15個(gè)百分點(diǎn)，稀土產(chǎn)品合格率提高了2.3個(gè)百分點(diǎn)。

這些項(xiàng)目，僅是實(shí)驗(yàn)室500余項(xiàng)縱橫科研項(xiàng)目中一小部分?！翱茖W(xué)創(chuàng)新必須以社會(huì)需求為牽引，把探索科學(xué)問(wèn)題與解決國(guó)家重大問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，以原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究支撐應(yīng)用研究的方向，持續(xù)不斷地提高理論服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的深度和廣度。”柴天佑院士說(shuō)。

信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，讓實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新能力不斷攀升，各類創(chuàng)新成果更是走出國(guó)門在重大自動(dòng)化工程中得到應(yīng)用。一項(xiàng)又一項(xiàng)在實(shí)踐中獲得的理論成果，提升了中國(guó)在國(guó)際自動(dòng)控制領(lǐng)域的影響力。

巴布亞新幾內(nèi)亞瑞木鎳鈷項(xiàng)目是中資企業(yè)境外投資建成的有色金屬采選冶聯(lián)合項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室憑借在工業(yè)流程領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，中標(biāo)該項(xiàng)目中規(guī)模最大的冶煉廠區(qū)的全流程自動(dòng)化工程。

據(jù)實(shí)驗(yàn)室岳恒教授介紹，項(xiàng)目組克服了惡劣環(huán)境和特殊氣候的不利影響，針對(duì)瑞木鎳鈷生產(chǎn)全流程，研發(fā)了基于全生命周期的鎳鈷冶煉全流程一體化控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和測(cè)試平臺(tái)及鎳鈷冶煉全流程自動(dòng)控制系統(tǒng)，使得浸出率和回收率指標(biāo)顯著提升。

“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們不僅要展示我們的實(shí)力，更要在國(guó)際自動(dòng)控制領(lǐng)域樹立起中國(guó)的一面旗幟。”岳恒教授說(shuō)。

越南煤炭礦產(chǎn)集團(tuán)林同氧化鋁廠是越南一個(gè)氧化鋁廠項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了該廠全流程一體化綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件集成和軟件開發(fā)工作，在最短時(shí)間內(nèi)采取最優(yōu)化方案，使鋁廠實(shí)現(xiàn)管理流程最優(yōu)化、降能增效最佳化。（通訊員：楊明 段亞巍 王晨）