7旬院士創(chuàng)業(yè) 為傳統(tǒng)制造工藝插上數據的翅膀

“小時候，我們管鐵釘叫洋釘，煤油叫洋油，雨傘叫洋傘，幾乎所有工業(yè)品前面都加了‘洋’字，我國的工業(yè)非常落后。經過數代人的努力，中國已是世界第一制造大國。在工業(yè)4.0時代，我們更希望用上中國人自己的技術來推進中國工業(yè)的數字化和智能化?！?俄羅斯工程院外籍院士劉煥彬深情地說。

俄羅斯工程院外籍院士劉煥彬

經世致用是中國知識分子的崇高理想。廣州博依特智能信息科技有限公司便是劉煥彬的理想寄托之所。2014年，劉煥彬率領華南理工大學節(jié)能與過程優(yōu)化科研團隊創(chuàng)立了博依特公司，并擔任首席科學家。劉煥彬希望這家公司能用工業(yè)互聯網和人工智能技術提升傳統(tǒng)流程型制造業(yè)的生產效率，降低能源消耗和生產成本。

“技術過硬”是劉煥彬對博依特的首要要求。博依特科技創(chuàng)建以來，先后取得了近100項知識產權和30多項國家、省、市級榮譽資質。博依特科技的技術成果在2020年"中國工業(yè)互聯網大賽"上，榮獲全國總決賽三等獎的優(yōu)異成績、在2020 年“中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果交易會”上榮獲“最具投資價值科技成果獎”。同年，博依特科技的核心產品“POI-CLOUD 工業(yè)互聯網平臺”被國家工信部認定為"國家級特色專業(yè)型工業(yè)互聯網平臺"和“國家工信部2020年支撐疫情 防控和復工復產工業(yè)互聯網平臺解決方案”，成為國內傳統(tǒng)流程型制造業(yè)最好的工業(yè)互聯網平臺之一。2021年博依特科技入選“廣州高精尖企業(yè)”和“2021粵港澳大灣區(qū)新經濟先鋒企業(yè)50強”。博依特科技的劉煥彬院士團隊榮獲“2020年廣州市創(chuàng)業(yè)領軍團隊”稱號，三位博依特科技創(chuàng)始人劉煥彬、李繼庚、洪蒙納分別獲“2020年廣州市產業(yè)領軍人才”稱號。

這家國家高新技術企業(yè)已為520多家造紙、建材、食品等傳統(tǒng)制造企業(yè)提供了自主研發(fā)的流程工業(yè)互聯網SaaS平臺，為傳統(tǒng)工業(yè)不斷挖掘提質,降本,增效的潛力提供了有力的技術支撐。多年來，博依特為應用企業(yè)創(chuàng)造了達60億元人民幣的經濟效益，節(jié)約能源169萬噸標煤，減少423萬噸CO排放。

七旬院士為夢想創(chuàng)業(yè)

1960年，劉煥彬院士以優(yōu)異的成績考進華南理工大學工程理化系301絕密專業(yè)。1963年他服從國家建設需要，轉到制漿造紙專業(yè)學習。從此，劉煥彬便與造紙結下了不解之緣。

上世紀70年代，劉煥彬便意識到傳統(tǒng)造紙工業(yè)的發(fā)展和轉型將離不開自動化技術，但當時我國高校的制漿造紙專業(yè)既沒有開設這門課，更沒有相應的教材。因此，他自學和進修生產過程自動化的基礎原理和專業(yè)課程，并于1972年在全國率先開設了“制漿造紙過程自動測量與控制”課程，編寫出了全國第一本講義。

上世紀80年代中，劉煥彬作為訪問學者赴美國進修，在被稱為“造紙過程模擬之父”的愛達荷大學L.愛德華教授團隊中學習和研究造紙過程數學模型建立、計算機模擬和人工智能方面的前沿科技。他以其優(yōu)異的研究成果，被聘為該校客座教授和加拿大高技術應用公司的特邀研究員。

劉煥彬的研究工作始終關注著工業(yè)的需求，重視學科交叉，重視研究成果產業(yè)化。作為華工制漿造紙工程專業(yè)負責人和學科帶頭人，在他組織帶領下將華工的制漿造紙學科打造成為全國高校中少有的兼有國家重點實驗室和國家工程研究中心的高水平學科,成為在師資力量、教學質量、科研水平、成果轉化等方面在國內同行最好、廣東唯一的“五星級”學科。

劉煥彬院士在博依特指導研發(fā)

在劉煥彬看來，只要積極去擁抱新技術，造紙等傳統(tǒng)制造業(yè)依然可以成為朝陽產業(yè)。“在前三次工業(yè)革命中，造紙工業(yè)均起到‘領頭羊’的作用，比如造紙工業(yè)是最早成功實現運用計算機控制生產過程的產業(yè)。不過此前這些新技術的賦能都是由西方國家完成的。進入‘工業(yè)4.0’時代，傳統(tǒng)制造業(yè)生產過程的數字化、網絡化、智能化完全可以用中國人自己的技術去實現?！眲ū蛘f道。

為此，2014年，劉煥彬院士及其團隊以自己的專利成果創(chuàng)業(yè)，成立了廣州博依特智能科技有限公司，致力于解決傳統(tǒng)流程制造業(yè)數字化轉型升級的難題。傳統(tǒng)流程制造業(yè)，比如造紙、鋼鐵、有色金屬、陶瓷、水泥等行業(yè)，是以天然資源和可回收資源為原料，通過物理變化和化學反應的復雜連續(xù)生產過程，為其他制造業(yè)和民用提供原材料的基礎材料工業(yè)，是關乎國計民生的基礎制造業(yè)。

用數據價值代替人工經驗優(yōu)化生產過程

華南理工大學教授李繼庚是劉煥彬的博士研究生，創(chuàng)業(yè)后擔任博依特的CEO。李繼庚告訴記者，劉煥彬院士團隊早期就建立過很多傳統(tǒng)制造業(yè)制造過程的數字模型和模擬軟件，其中包含物流、能量流等多種工業(yè)生產優(yōu)化的必備模塊。

“因為當時的儲存和計算能力受限，這些軟件僅限于在計算機上跑，無法與生產過程實踐聯結成閉環(huán)，因而無法把模擬結果反饋到生產中去優(yōu)化生產過程。劉煥彬院士及其團隊選擇‘創(chuàng)新＋創(chuàng)業(yè)’，正是因為他敏銳地看到新一代信息技術快速發(fā)展的時機，他希望抓住時代的機遇，將科研成果產業(yè)化，激發(fā)更大的價值?！崩罾^庚說。

傳統(tǒng)流程型制造業(yè)發(fā)展面臨的諸多嚴峻問題，迫切需要數字化轉型來解決。首先，傳統(tǒng)流程型制造業(yè)的生產過程多以人工經驗操作控制，這種經驗難以傳承。其次，流程制造業(yè)的原料是自然資源，而中國幅員遼闊，原料來源非常多元。而依靠人工經驗來用非標準的原料制造標準化、性能均一的產品，會造成原料和能源消耗的過度浪費。最后，企業(yè)多條生產線與多生產要素協同的復雜程度超過了人的駕馭能力，導致生產效率低。這些問題的解決要依靠新一代信息技術與傳統(tǒng)制造業(yè)技術的深度融合。

在數字經濟時代，大數據能產生新的價值已是常識。但工業(yè)大數據作為大數據的細分領域，處理起來難度更高。

劉煥彬告訴記者，除了具有大量、高速、多樣、低價值密度和真實性等大數據“共性”特點之外，工業(yè)大數據還有時序性（不同流程、不同空間的數據不同）、關聯性、準確性、閉環(huán)型等多個特點。工業(yè)大數據是新的生產要素，通過數據新要素去優(yōu)化重構舊要素，進而產生新價值。而讓工業(yè)大數據產生新價值的基本技術路徑就是構建由工業(yè)互聯網平臺和生產過程組成的信息物理系統(tǒng)。數據在這個系統(tǒng)中自動流動，成形狀態(tài)感知、實時分析、科學決策、精準執(zhí)行的閉環(huán)賦能體系。

博依特根據傳統(tǒng)流程制造業(yè)的生產過程機理和生產經驗建立相應的數學模型

簡而言之，博依特根據傳統(tǒng)流程制造業(yè)的生產過程機理和生產經驗建立相應的數學模型，在模型中對原料成分、設備狀態(tài)、工藝參數和產品質量進行數據分析和價值挖掘，從而不斷優(yōu)化生產過程，達到效率最優(yōu)、成本最小的效果。

為傳統(tǒng)制造業(yè)的頭部企業(yè)催生新動能

“劉院士提出了博依特公司的理念是‘跨界集成，協同創(chuàng)新，創(chuàng)造價值’，希望我們成為一家科技驅動價值的公司，成為一個匯聚各方研究資源的平臺，為社會創(chuàng)造價值服務?！崩罾^庚說。借助院士專家團隊的力量，博依特今年承接了廣東省科技廳一千萬元的工業(yè)軟件重點研發(fā)專項，博依特研發(fā)的“基礎材料行業(yè)生產數據化運營平臺”被列為中新廣州知識城“新基建”重點項目。

博依特發(fā)布的工業(yè)互聯網平臺POI-CLOUD平臺被國家工信部認定為"國家級特色專業(yè)型工業(yè)互聯網平臺

博依特的技術已為全國500多家制造業(yè)企業(yè)提供了生產數據運營服務。他們服務的對象大都是在造紙、建材（水泥、陶瓷、玻璃）、食品等細分行業(yè)的龍頭企業(yè)，如山鷹紙業(yè)、維達紙業(yè)、東鵬陶瓷、新明珠陶瓷、海螺水泥、南玻玻璃、珠江啤酒和可口可樂等。在博依特的企業(yè)客戶中，占據了陶瓷行業(yè)TOP10企業(yè)的80%，造紙TOP10企業(yè)中的60%。

博依特工業(yè)聯網平臺在東鵬陶瓷的中控大屏

“對于傳統(tǒng)流程制造業(yè)來說，企業(yè)規(guī)模越大，數字化帶來的增效節(jié)能效果越明顯?！崩罾^庚告訴記者。比如，維達集團在國內各地有10個現代化生產基地，現在10個基地都已經用上博依特提供的數字化系統(tǒng)，生產效率提高了10%。這意味著，10個生產基地達到11個生產基地的效果，每年新增經濟效益達4億元人民幣。又如，南玻集團此前也一直苦惱產品合格率低于日本廠家。其中最重要的原因是硅砂、高磷土等原料來源過于多元化，企業(yè)面臨均化材料的難題。博依特為南玻集團提供了一套算法，優(yōu)化確定原料的混合比例，原料的均化度提高了25%，該企業(yè)的產品合格率也大幅提高。

博依特創(chuàng)建7年來，先后取得了近100項知識產權和30多項國家、省、市級榮譽資質。技術上的過硬讓博依特贏得了業(yè)界的好評。博依特正在飛速奔跑，已成為國家高新技術企業(yè)，現有員工180多人，研發(fā)人員占比超過50%。2021年初獲得順為資本和經緯中國1億元A輪戰(zhàn)略投資。

“劉院士常常告訴我們要關注研發(fā)工業(yè)互聯網平臺的三個問題：哪些產業(yè)能用？在這些產業(yè)中該怎么用？用了之后能產生什么價值？我們也會一直圍繞著這些問題，去做一些更具有深遠價值的事情。”李繼庚告訴記者，雖然博依特發(fā)展非常迅速，但是面臨的困難也很多，未來團隊依然會堅守初心，深耕傳統(tǒng)流程型制造業(yè)，用工業(yè)互聯網新一代信息技術重構舊要素，催生新動能，讓制造更智能，使生產更綠色。

廣州日報·新花城記者：龍錕