科技助力材料生产高效化

在经济社会发展的浪潮中，受到人文知识、计算机技术、发展理念等因素的影响，材料行业的发展也呈现出新趋势。人工智能等高新技术的不断进步为材料领域的发展提供了契机，在提高材料研究速率、材料性能和创造新型材料等方面起到了重要作用，而材料行业作为经济发展的三大支柱之一，又是其他工业产业的基础行业，其重要性举足轻重。在前沿技术的推动下，众多行业人才积极探索材料学科的深度应用和研发，为解决材料行业的材料研究等重难点问题做出贡献。著名的材料工程师吴丹青也是其中的一份子，她作为引领材料行业技术创新发展的领军人物，为推动材料科学的发展做出了巨大贡献。

目前我国材料生产行业发展很快，设备功能提高了很多，技术水平也提升不少，但是材料生产线上故障率依然比较高，而且由外部原因导致的各类停机也比较多，经常因为物流部，公共事业部，制造部等其他原因造成生产线停机，关键的是大部分包装企业没有形成一个统一有效的生产线效率评估系统，很难去量化估计目前生产线和企业存在的问题。另外，企业包装生产线管理方面也存在一定的不足，生产车间之间没有统一的控制系统，对生产造成一定的浪费，同时，生产车间包装线现场与管理人员信息交互存在及时性与准确性方面的问题，进而影响生产效率。为了突破生产线信息管理的瓶颈和解决生产线效率低下的问题，并为生产决策提供依据，建立生产线效率评估势必所趋。因此，材料生产智能化化需要以创新为利器，才能推动材料行业和经济社会进一步发展。深耕于材料领域二十多年，吴丹青一直以材料科学为核心内容进行材料工程智能化研究，在技术装备创新、材料生产流程和使用效能上拥有丰富的实践经验，不仅能以毒辣的眼光看出行业困境的关键，还具备解决问题的技术能力，研发出了“基于CMMI模型的材料生产流程效率评估系统V1.0”，为升级优化效率评估系统提供了技术上的帮助。

一般来说，生产线效率评估系统是人员、过程、数据库和设备有组织的集合，是加快完成管理者与执行者之间信息交换的一种方法。“基于CMMI模型的材料生产流程效率评估系统V1.0”的目标正是要在建立的计算机信息系统平台上把原有的管理模式和生产信息进行整合和完善，进而通过运用CMMI模型对企业生产线效率评估系统进行了升级优化。该系统为强化系统的评估功能，全程以CMMI模型为基础，构筑起以实时数据采集、分析计算和效率评估三大平台的自动化系统。这套系统既涉及塑料、化纤、石膏、建材和装饰材料等生产过程，也涉及到视觉传感器、视觉测量方法、plc控制器和RFID等相关技术，可实时为管理人员和决策者提供生产线日常信息，由此实现把控生产质量和效率。在RFID技术的辅助下，实时数据采集平台可以自动获取生产信息，定时将生产产品和生产速率等相关信息记录在库，从而通过计算分析得出每日的生产效率，并具体到每个过程的生产效率，即生产准备过程、基本生产过程、辅助生产过程和生产服务过程。由系统通过量化四项kpi指标，包括总材料利用率、产品产出率、总设备利用率和生产总线效率来评价整个生产线管理程度以及生产效率，工作人员可通过访问该系统快速发现生产问题和设备停机故障等原因以迅速做出诊断，并根据评估结果升级优化导致生产效率下降的生产过程，避免超负荷运转和资源过分浪费。同时，该系统还能实现对设备故障的实时监控，有能力对生产过程中各类故障进行定期跟踪与维护，实现了生产线的信息化和数字化，在材料制造领域有了巨大的跨越。

该成果研发出来后，吴丹青就进行了实际应用。她率先将其应用在所任职的广州罗曼实业有限公司，将企业的材料生产效率提高至95%，其设备有效利用率更是达到98%。目前，经过推广，“基于CMMI模型的材料生产流程效率评估系统V1.0”已被众多企业了解并应用，尤其深受建材企业的青睐。在这之前，吴丹青女士就已经陆续研发出的两项知识产权成果，她的“基于云端制造的材料生产进度跟进系统V1.0”与“基于机器视觉的多功能材料质量在线检测系统V1.0”也同样深受业界学者、专家和企业的认可，在市场经济和社会效益上展现了强大的优势，其中，“基于机器视觉的多功能材料质量在线检测系统V1.0”更是荣获了由第十九届中国科学家论坛所颁发的两项国家级大奖，这令她在材料行业脱颖而出，备受业界的赞誉。

材料产业不仅是促进传统产业转型升级、推动科技创新和培育新兴产业的新动能，更是重大工程、国防安全、生态环境建设和装备制造业水平提升的支撑和保障，能够引领经济发展。对此，吴丹青表达了自己的看法：“要让材料行业成为行业的“领跑者”，少不了高新技术的推动，二者是相辅相成的存在，以创新科技推动材料科学的发展，也以研发新材料促进科技进步。”未来，她将竭尽所能，继续研发对社会和行业有益的科研成果，为推动材料领域智能化发展而努力。（文/邱旭阳）