蒂森克虜伯可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人田昊：數(shù)字化技術(shù)助力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展
在上海三至喜來(lái)登酒店盛大舉行。蒂森克虜伯（中國(guó)）投資有限公司技術(shù)研發(fā)和可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人田昊先生出席論壇并發(fā)表主題演講《數(shù)字化技術(shù)助力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展》,，用生動(dòng)的案例闡述了數(shù)字化是如何推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的,。
以下為田昊先生演講實(shí)錄：
各位來(lái)賓大家好！我叫田昊，在蒂森克虜伯大中華區(qū)負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)和可持續(xù)發(fā)展。今天非常感謝界面新聞提供了這樣一個(gè)平臺(tái)來(lái)分享我們?cè)诠I(yè)發(fā)展方面的一些理解和實(shí)踐。上午咱們討論了工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,，下午的兩個(gè)議題，一個(gè)是新能源汽車,，另一個(gè)是智能制造,。今天我們的分享正好可以把這三個(gè)話題有機(jī)地聯(lián)合在一起。
在座的朋友可能有的聽(tīng)說(shuō)過(guò)克虜伯大炮,，有的乘坐過(guò)我們的電梯,。我們是一家兩百多年的工業(yè)企業(yè)，最早是在德國(guó)以鋼鐵起家?，F(xiàn)在我們已經(jīng)是一家多元化的工業(yè)集團(tuán),。在過(guò)去的七八年里，我們進(jìn)行了一系列的企業(yè)轉(zhuǎn)型,，現(xiàn)在轉(zhuǎn)型還將進(jìn)一步走向深水區(qū),，未來(lái)大家也會(huì)看到我們新的變化。
我們現(xiàn)在有五個(gè)大的業(yè)務(wù)部門,，有最傳統(tǒng)的鋼鐵,、材料服務(wù)業(yè)務(wù)，也有機(jī)械零部件,、汽車零部件,、電梯、扶梯等電梯業(yè)務(wù),，以及化工、水泥,、礦山等工業(yè)解決方案業(yè)務(wù),。我們涉足的行業(yè)也非常多，從汽車到飛機(jī),、到工程機(jī)械,，從礦山、能源,、到鋼鐵,、化工,，我們?cè)跒楹芏嘈袠I(yè)提供著基礎(chǔ)的和關(guān)鍵的工程技術(shù)服務(wù)。對(duì)于我們的業(yè)務(wù)發(fā)展主要有四個(gè)方向,，一個(gè)是城市化,，這跟我們的電梯、自動(dòng)扶梯等行業(yè)務(wù)相關(guān),。一個(gè)是智能出行,，和我們的汽車業(yè)務(wù)相關(guān)。再就是可持續(xù)發(fā)展,，我們的鋼鐵,、水泥、化工等制造業(yè)都是傳統(tǒng)的,、高污染的行業(yè),，我們也為清潔能源提供關(guān)鍵零部件，另外是數(shù)字化,，這是我們核心的創(chuàng)新方向,，稍后我們會(huì)分享作為傳統(tǒng)企業(yè)是怎么來(lái)做數(shù)字化的。
首先從可持續(xù)發(fā)展開(kāi)始,，大家現(xiàn)在可以看到在歐洲民間有很多非常激烈的活動(dòng)呼吁環(huán)境保護(hù),，呼吁節(jié)能減排。從瑞典女孩開(kāi)始的Friday for Future活動(dòng)到一系列的民間游行,，我們看到了社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求,。但是民間呼吁有些過(guò)于理想，最終還是需要需要政府,、企業(yè)從務(wù)實(shí)的角度尋找解決方案,，需要從企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、就業(yè),、成本,、社會(huì)公平的角度來(lái)進(jìn)行平衡。
大家知道德國(guó),、中國(guó)都在《巴黎議定書》的框架下做出了減排承諾,。中國(guó)承諾到2030年碳排放量達(dá)到峰值，從現(xiàn)在的情況來(lái)看,，咱們?cè)谀承╊I(lǐng)域甚至提前完成了任務(wù),，當(dāng)然減排之路依舊任重道遠(yuǎn)。其中一個(gè)很重要的問(wèn)題就是減排成本,。
排放來(lái)自很多方面,，從交通到畜牧，也包括餐廚做飯都是有很多的排放。當(dāng)然,，工業(yè)排放的影響可能是最大的,。從治理的角度，工業(yè)排放最為集中,，相對(duì)于分散的汽車,、餐廚還是畜牧來(lái)說(shuō)，更加容易治理,，效率也會(huì)更高,。所以我們工業(yè)企業(yè)把可持續(xù)發(fā)展作為我們責(zé)無(wú)旁貸的使命。
要減少排放,，就要把排出的東西做一系列的處理,，處理的動(dòng)作都是成本。隨著法規(guī)越來(lái)越嚴(yán),，成本越來(lái)越高,。本來(lái)行業(yè)就產(chǎn)能過(guò)剩，成本也無(wú)法向下游轉(zhuǎn)移,，企業(yè)的壓力很大,。這里就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，那就是公平,。如果張三做排放了,，成本就比較高。李四如果做假排放,，他的成本就會(huì)低,。這樣的競(jìng)爭(zhēng)下去，就會(huì)出現(xiàn)劣幣驅(qū)除良幣的情況,。我們需要在公平的環(huán)境下減排,。
降低減排成本是目前工業(yè)的主攻方向。但是如果能減少化石能源的使用,，多使用可再生能源,，這個(gè)事情就好解決得多。我們現(xiàn)在也在實(shí)踐使用氫氣來(lái)煉鋼,，減少焦炭的使用,，從源頭避免碳排放。但是咱們也知道,，可再生能源的成本還是高于化石能源,，使用也有波動(dòng)和供應(yīng)的問(wèn)題。但這是一條很有前途的技術(shù)路線,。
回到探討減排成本這條技術(shù)路線上，以圍堵的方式進(jìn)行碳儲(chǔ)存，在多數(shù)情況下是不適用的,，因?yàn)榕欧帕刻罅?。鋼鐵、能源,、化工,、水泥對(duì)于減排技術(shù)的不斷優(yōu)化也將減排效率和成本推向極致。進(jìn)一步降低減排成本需要?jiǎng)?chuàng)新,。
工業(yè)排放出來(lái)的污染物,，在榨取完熱能之后只是無(wú)用但是有害的東西。我們能不能用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思路把二氧化碳也進(jìn)行循環(huán)利用呢,？把它放進(jìn)一個(gè)更大的工業(yè)鏈條里,，不讓它排放出去，讓它作為原料在里面盡量多地循環(huán),。
我們有這樣的機(jī)會(huì),，因?yàn)榈偕颂敳阡撹F、化工領(lǐng)域都有業(yè)務(wù),，當(dāng)我們的鋼鐵專家,、化工專家坐到一起的時(shí)候，他們就發(fā)現(xiàn)鋼廠的爐頂氣和化工生產(chǎn)的合成氣在成份上有很多的相似性,。主要成分都是二氧化碳,、一氧化碳、氫氣,，可能還會(huì)有甲烷,。化工企業(yè)在生產(chǎn)甲醇,，生產(chǎn)氨的過(guò)程中還要人為生產(chǎn)二氧化碳進(jìn)行補(bǔ)充,。那我們能不能把爐頂氣進(jìn)行處理作為化工原料使用起來(lái)？
這樣大膽的想法經(jīng)過(guò)幾年的研發(fā),，實(shí)踐證明完全可行,。我們現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目在德國(guó)政府的資助下，就是用鋼鐵的爐頂氣加上一些可再生能源生產(chǎn)出來(lái)的氫氣作為化工廠的原料來(lái)進(jìn)行化工產(chǎn)品的生產(chǎn),，把頭疼的二氧化碳變成有用的化工產(chǎn)品,，這個(gè)項(xiàng)目叫Carbon2Chem。這個(gè)項(xiàng)目不是一個(gè)概念,，現(xiàn)在在我們德國(guó)的鋼廠有一個(gè)試點(diǎn),，目前我們已經(jīng)成功的合成出來(lái)價(jià)格比較有競(jìng)爭(zhēng)力的甲醇和氨，我們正在往工業(yè)化商業(yè)化的方向推進(jìn),。我們?cè)谥袊?guó)也計(jì)劃開(kāi)始試點(diǎn)和推廣,。
除了把爐頂氣生產(chǎn)成化工產(chǎn)品,，我們還有一個(gè)格外的收獲，就是可再生能源的多元利用,。我們實(shí)際上是把可再生能源變成氫氣或其它化學(xué)產(chǎn)品,，通過(guò)工業(yè)體系來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和利用的。它是更廣泛,、更充分地利用可再生能源,。
可再生能源利用有一個(gè)最大的問(wèn)題就是波動(dòng)性，每天,、每月的波動(dòng)非常大,，電網(wǎng)靠自身很難吸納。為了使用可再生能源,，往往需要安排儲(chǔ)能,，或者同等規(guī)模的火電廠來(lái)幫助電網(wǎng)削峰平谷。這顯然曾加了可再生能源的使用成本和局限性,。當(dāng)我用工業(yè)的方法把可再生能源儲(chǔ)存成氫氣,，或者是直接利用氫氣，或者是把氫氣轉(zhuǎn)化為更方便運(yùn)輸?shù)募状蓟蛘咛烊粴?，管網(wǎng)路網(wǎng)都可以運(yùn),，儲(chǔ)存損耗也很小，電解技術(shù)加上工業(yè)的體量完全應(yīng)對(duì)可再生能源的波動(dòng)性,。實(shí)際上,，我們是把可再生能源只能通過(guò)電網(wǎng)利用的局限打破了，我們相信這是工業(yè)甚至社會(huì)綠色發(fā)展的未來(lái)之一,。
我們構(gòu)想的未來(lái)工業(yè)是這樣的,，我們的原料除了過(guò)去的化石資源以外，可以把可再生能源更多元地作為能源和原料進(jìn)入到工業(yè)體系,。從源頭減少碳使用,，在過(guò)程中將碳循環(huán)起來(lái)，這樣的綠色工業(yè)能支持下游的交通,、城市,、農(nóng)業(yè)一系列的應(yīng)用。
對(duì)于新能源汽車來(lái)講,，現(xiàn)在的挑戰(zhàn)之一就是用的電還是主要來(lái)自火電,，碳排放也不小?；蛘邭淙剂想姵仄嚨臍錃膺€將在一段時(shí)間里主要來(lái)自于化石原料的副產(chǎn)氫,，也伴隨著大量碳排放。但是當(dāng)我們通過(guò)工業(yè)的規(guī)?；芽稍偕茉吹氖褂昧看蠓忍岣咭院?，將促進(jìn)交通領(lǐng)域綠色電能,、綠色氫能的成本降低和供應(yīng)鏈擴(kuò)充，這也為新能源汽車的進(jìn)一步普及奠定了基礎(chǔ),。
Carbon2Chem這么復(fù)雜的項(xiàng)目,，實(shí)際上是把化工,、鋼鐵,、可再生能源聯(lián)系到一起進(jìn)行減排優(yōu)化，這需要多個(gè)行業(yè)的專家和技術(shù),。實(shí)際這個(gè)項(xiàng)目也不是我們蒂森克虜伯一家在做,，我們聯(lián)合了行業(yè)里的幾家巨頭，也包括今天出席活動(dòng)的贏創(chuàng),，以及巴斯夫,、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)等一系列的德國(guó)知名企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，我們一起利用各自的優(yōu)勢(shì)來(lái)做這個(gè)事情,。
大家可以想象這么一個(gè)跨行業(yè)的合作相當(dāng)復(fù)雜,。僅僅是站在生產(chǎn)的角度，怎么能讓三個(gè)行業(yè)的供應(yīng)鏈,、原材料,、生產(chǎn)節(jié)拍都能結(jié)合到一起，這不是那么容易的,。
特別是剛才我提到了可再生能源的波動(dòng)問(wèn)題,，生產(chǎn)總不能今天刮風(fēng)了就生產(chǎn)一點(diǎn)甲醇，明天不刮風(fēng)就停產(chǎn),。
化工廠,、鋼鐵廠聯(lián)產(chǎn)問(wèn)題也需要解決，鋼廠到底排了多少爐頂氣,，哪些去發(fā)電,，哪些氣體給化工廠，化工廠開(kāi)工率到底是多少,，是否需要加壓加熱……這些問(wèn)題放在一起非常復(fù)雜,，需要技術(shù)來(lái)幫助我們。
隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷提升,，每家企業(yè)都在進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)和改造,。隨著計(jì)算機(jī)算力的增加，我們做更深度和更大規(guī)模的模擬仿真已經(jīng)具備了技術(shù)基礎(chǔ),。這就允許把鋼鐵,、化工、可再生能源的仿真建模聯(lián)系在一起,，建一個(gè)非常復(fù)雜,、逼真,、實(shí)時(shí)的系統(tǒng)。在這個(gè)模型里可以模擬,、控制鋼廠,、化工廠以及可再生能源的生產(chǎn)和資源調(diào)配。數(shù)字化技術(shù)使如此復(fù)雜的聯(lián)產(chǎn)成為可能,。
這里也會(huì)碰到一些小問(wèn)題,，舉個(gè)例子，我們的多個(gè)合作方在各自的領(lǐng)域積累了很多年的技術(shù)訣竅,，但是建模仿真將變相的把很多技術(shù)訣竅暴露出來(lái),。
按照傳統(tǒng)的建模方法，需要把所有相關(guān)的變量放在一個(gè)模型里,，這樣邏輯雖然最清晰,，但是贏創(chuàng)的技術(shù)秘密、蒂森克虜伯的技術(shù)秘密,、巴斯夫的技術(shù)秘密都暴露出來(lái)了,，這顯然增加了很多企業(yè)合作的顧慮。
為了保護(hù)各家的技術(shù)秘密,，我們通過(guò)技術(shù)的手段建立了很多的黑盒子,，每家的技術(shù)模型都放在黑盒子進(jìn)行加密，大家把輸入輸出定義好,，我們把黑盒子的輸入輸出聯(lián)系起來(lái),，解決大家的后顧之憂。
在這個(gè)過(guò)程里,，我們實(shí)際上是利用現(xiàn)在流行的數(shù)字雙胞胎技術(shù),，把鋼廠、化工廠,、能源虛擬地投影到數(shù)字世界進(jìn)行管控,。
典型的數(shù)字雙胞胎是把現(xiàn)實(shí)世界的物理機(jī)械在數(shù)字世界進(jìn)行復(fù)制，蒂森克虜伯的汽車生產(chǎn)線業(yè)務(wù)就是把生產(chǎn)線每個(gè)零部件和它們的相互關(guān)系先在數(shù)字世界進(jìn)行設(shè)計(jì)和模擬測(cè)試,，然后在實(shí)現(xiàn)到現(xiàn)實(shí)世界,。生產(chǎn)線的數(shù)字模型和真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)照片放在一起幾乎可以以假亂真?？梢韵胂?，在數(shù)字世界里，我們可以更便捷,、更靈活,、更快速、更低廉地進(jìn)行設(shè)計(jì),、調(diào)整和測(cè)試,。零件之間的匹配,、干涉可以得到充分驗(yàn)證，之后的零件加工,、安裝調(diào)試,、培訓(xùn)、維護(hù)都可以在虛擬和現(xiàn)實(shí)之間同步實(shí)現(xiàn),，甚至未來(lái)的產(chǎn)線變更也可以更便捷地完成,。
在這樣的技術(shù)下，我們可以為工業(yè)帶來(lái)很多的靈活性和可能性,。礦山設(shè)備可以通過(guò)視頻實(shí)時(shí)判斷物料堆積的體積和易損件的磨損情況,，家用電梯可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量樓梯，并讓用戶實(shí)時(shí)看到自家樓梯安裝后的虛擬畫面,。除了這種看起來(lái)非常真實(shí)的數(shù)字雙胞胎，我們也有很多看不到的物理世界可以進(jìn)行數(shù)字復(fù)制,。無(wú)人機(jī)可以把廠區(qū)的異常泄漏和異常溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢,，通過(guò)加速度傳感器捕捉的水泥廠軸承的振動(dòng)可以預(yù)測(cè)失效。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)更全面準(zhǔn)確地反映的零件合格情況減少誤判……實(shí)際上我們是在用越來(lái)越便宜的傳感器,、越來(lái)越快速的網(wǎng)絡(luò)和越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)字化的模型,，更逼真、正細(xì)致地把虛擬和現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái),，把人類色聲香味觸法無(wú)法探知的信息從無(wú)形變成有形,，從概括到詳實(shí)，從無(wú)名變成有名,，便于我們分析,、理解、管理,、優(yōu)化,。我們相信數(shù)字化、智能化將帶來(lái)第四次工業(yè)革命,。
對(duì)于蒂森克虜伯來(lái)講,，我們現(xiàn)在就是以客戶價(jià)值為中心，在數(shù)字化運(yùn)營(yíng),、數(shù)字化產(chǎn)品和數(shù)字化商業(yè)模式方面進(jìn)行實(shí)踐,，從而逐步積累了實(shí)用的技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)。這些項(xiàng)目就像燈塔一樣,，在不同的領(lǐng)域,，圍繞客戶的價(jià)值，考慮回報(bào)地投入,，務(wù)實(shí)地開(kāi)展探索,。也是通過(guò)這些成功的燈塔項(xiàng)目來(lái)引導(dǎo)更多的人參與進(jìn)來(lái),。
很多軟件公司也會(huì)找到我們，讓我們把數(shù)字化交給他們來(lái)做,，我們還是專心做傳統(tǒng)技術(shù)就行了,。但是我們知道，傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)積累了幾十年甚至上百年的工業(yè)技術(shù),、經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),，對(duì)軟件公司來(lái)說(shuō)是很大門檻。在我們來(lái)看,，數(shù)字化技術(shù),、包括人工智能技術(shù)應(yīng)該作為工具，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)專家,、運(yùn)營(yíng)專家武裝起來(lái),。我們希望能夠和我們客戶一起，和數(shù)字化專業(yè)企業(yè)一起,，把各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),，用數(shù)字化技術(shù)讓工業(yè)發(fā)展得更高效、更綠色,、更美麗,。
我一直特別喜歡界面工業(yè)之美這個(gè)名字。對(duì)于工業(yè)的美,，大家有不同的理解,。但是，我們更愿意把工業(yè)之美建立在綠水青山之上,。
從數(shù)字化的角度,，在肉眼可見(jiàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)背后，我們可以看到了物理世界,、化學(xué)世界,、數(shù)學(xué)世界的美麗，我們也希望能夠和在座的各位一起分享這種美,，豐富這種美,。讓美麗的數(shù)字世界給現(xiàn)實(shí)世界創(chuàng)造一個(gè)美麗的明天。
評(píng)論
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