金晶辛明x博依特李继庚:共话2023年玻璃行业突破关键之战

金晶辛明x博依特李继庚:共话2023年玻璃行业突破关键之战

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「流程工业·数智化云课堂」是由广州博依特智能信息科技有限公司(下称“博依特科技”)推出的一档专门针对流程工业数智化、绿色化转型升级的技术公开课。

 

本期邀请到滕州金晶玻璃总经理、知名行业自媒体《玻璃侠的江湖》的负责人辛明,以及博依特科技CEO、华南理工大学博士生导师李继庚,光临本期云课堂,共同探讨:

 

2023年,玻璃行业突破关键之战有哪些?

 

如何用「变化」战胜不确定性?

 

以下是直播对话的文字实录,与大家共享,希望能给玻璃行业同仁们一些启发。

 

| 本文共5597字,全程干货,阅读大约需要15分钟。

 

主持人:2023年的脚步越来越近了,请问辛总和李博士,玻璃行业目前面临着疫情反复、双碳、原材料上涨等挑战,两位觉得在这样一个不确定的环境下,2023年,玻璃企业有哪些战略是可确定的呢?

 

(滕州金晶玻璃)辛总:

 

战略是一个方向的选择,是你选择做或不做什么。其实对方向的把握是基于我们对整个宏观经济和未来趋势发展的把握,二十大报告中也指出了很多未来的发展方向。


2022年,我们看到了很多变化和不确定性,在这样的情况下,如果再用过去传统的思维去考虑行业未来的发展,这条路可能是行不通的。我们要看国家倡导的方向和趋势,这对大家是有启发的,国家倡导的一定是我们未来发展的趋势,比如绿色、低碳、数字化应用、科技创新、科技自立、生态文明等等。未来工业的高质量发展离不开与环境和能源的协调,如何在能耗低、人与自然和谐相处的前提下来指导工业发展,这是企业需要考虑的。


因此,玻璃行业在2023年、乃至到2035年,我们应该更多考虑解决人民日益增长的物质文化需求和现阶段发展不平衡、不充分之间的矛盾,特别要围绕绿色、低碳、节能、环保、数字化应用、科技创新等方向来考虑企业的发展战略。每个企业都有自己的战略选择,我们更应该结合自身实际考虑:在哪一个领域我们拥有独特优势、能做细分市场的行业龙头?我觉得这是玻璃企业应该考虑的。

 

(博依特科技)李博士

 

从2020年疫情开始到现在,有太多超出想象的事情。因此,在这个不确定环境中能不能找到确定性?这是小到个人,大到企业、行业,每天都在思考的问题。


刚才辛总讲的特别好,从二十大可以看到行业发展的大方向。我曾参与中国工程院《2035年我国基础材料智能制造技术路线图研究》报告的撰写,当时一个大的课题是从整体看流程行业未来发展的三个方向:一是精品制造,二是智能制造,三是绿色制造。我觉得对玻璃行业而言,这三个制造都很关键。


首先精品制造,玻璃行业可能是水泥、玻璃、陶瓷这类硅酸盐专业中最接近精品制造的,像新能源、智能出行、电子信息等前沿科技领域都需要玻璃,精品制造很重要的一个方向就是新的产品;

 

第二,在智能制造方面,无论是存量还是精品制造的生产线,面对市场小批量、多批次的需求,对敏捷和柔性的要求很高。咱们行业这么大的产能和体量,如果没有一个智能制造系统来支撑,会产生巨大的消耗和浪费。我第一次去玻璃工厂印象最深的是砸玻璃的声音,对我的冲击很大,当时就觉得智能制造是一定要往前推进的。


第三是绿色制造。咱们玻璃行业是用天然原料来做标准化产品,要想把石头、沙子变成玻璃,一定会从复杂的物理化学过程中消耗大量能源、排放二氧化碳的,因此行业必然和绿色制造密切相关。降碳、环保这类话题是行业长期发展必然要关注和考虑的课题。

 

因此,我觉得这三个方向对行业来说是确定性的,只是在这三个方面,不同企业在不同时期选择什么作为重点,这是企业自己要定的战略了。

 

主持人:“双碳”政策推行以来,玻璃行业发生了什么大的变化吗?面对这些变化,金晶集团有什么成功经验可以分享吗?

 

(滕州金晶玻璃)辛总:

 

“双碳”政策刚开始实施过程中,我们看到行业在过去两年暴露出的一些如拉闸限电、取消火电等急于求成的问题。

 

刚才李博士也提到,玻璃的工艺已经决定了这是一个高能耗的行业,必然要消耗能源。我经常给大家举这个例子:别人用一箱油开200公里和你用两箱油开200公里,谁的能耗高?同样,生产线也要考虑节能效果和投入产出比。在“双碳”政策和市场情况下,国家提倡的是如何在高能耗行业中,让能源消耗变得合理和规范,从而淘汰落后的、高耗能的产能。

 

“双碳”政策提出后整个玻璃行业都面临的问题,第一,新建的、特别是面向建筑市场的玻璃生产线原则上不会再审批;面向光伏、新能源发电的玻璃生产线目前还在审批,当然也有一些过剩的苗头;而浮法玻璃,从2015年中央提出供给侧改革后新建线基本都没有了;对于老生产线来说,企业需要停掉检修线,或搬迁生产线到对环境污染少、以及原料更便宜的地方,对于搬迁的生产线,要求企业等量或减量置换,比如原来800吨的生产线搬迁之后,只能重新建600吨的线。北方产能最集中的玻璃基地-河北沙河,原来最高峰是44条生产线,目前也只剩20条了。因此对行业而言,在产能这一块是被严格限制的;

 

第二,是对现有生产线设定能耗标准值。达到标准值的企业就能继续生存,达不到就必须关停。这是从行业层面对“双碳”做的监控,企业则需要考虑如何达成行业和国家提出的这些要求。

 

这几年,金晶也在持续探索如何让能源消耗变得合理和规范。比如在窑炉冷修过程中,需要从节能角度考虑新的窑炉如何设计、建设,比如考虑阶梯式窑炉结构、使用更节能的保温材料、使用光伏电池板、做余热回收利用等方式,或使用鼓泡器、电机变频、原料预热等工艺手段,来降低能耗、和减少对外能源的依赖。

 

其实通过国家政策的倒逼,企业找到更多样的方式降低能耗,这不仅节约了社会资源,也能让企业整体生产效益得到提升。

 

主持人:请问李博士,您作为“节能降碳”领域的专家,参与多个国家级、省市级节能降碳标准及规范的制定,您可以帮助流程制造业分析一下最新的政策,以及“节能降碳”技术吗?

 

(博依特科技)李博士:

 

政府一般是top-down(从上至下)的思路去做事,分解到行业之后,每个行业去响应。可以看到无论是去年出台的节能降碳行动方案,还是前两天出台的《建材行业碳达峰实施方案》等等一系列方案都指向行业要持续去做节能降碳的工作,我觉得这肯定是要往前推进的对的方向。因为只有国家形成统一的声音,行业才能形成合力和共识去做这件事情。

 

比如,假设金晶很重视这个事,换了更好的原料、燃料去节能降碳,别的企业不换,金晶的成本就高了、就没有竞争力了。所以国家一定是有统一行动来呼吁行业和地方在这方面去投入和革新。

 

刚才辛总讲的特别好,行业、原料、产品,这都是历史上发展出的成熟工艺,基于行业属性来看,我们要做的更多是渐进式的改造,而不是颠覆式的创新。 

 

另外,我们也需要不断对外沟通,让大家更能深入理解行业价值所在,不是单纯从GDP或工业增加值来看,而是如果没有这个行业、对社会造成的损失程度有多大。

 

最近我代表流程型行业参与一个内部会议,工信部黄司长在发言中专门提到,要在“发展”的前提下找到适合国家实情的节能降碳的路径,包括测算、交易等一系列的规则。在没有形成共识之前,规则和标准如何定义,这是急需行业、企业一起参与和创新的。

 

另外是技术降碳这部分,刚才辛总专门讲到了从改造、运行、原料能源替代等角度,这是无论是玻璃、陶瓷、造纸、石油石化等行业都在尝试的一些新的方式。除此之外,还有像氢能利用、储能装置、电加热方面的辅助作用等的方式。

 

因此,对行业来说,探索是必需的,但探索不代表马上一刀切地做改变,特别是面对疫情、全球经济发展等不确定的外部环境,这是一个渐进的过程。

 

博依特科技源自高校,希望能和企业形成更好的沟通、对数据做更全面的采集,从高校的角度将这些声音传递给政府,用科学的方法和理解把事情讲清楚,为传统行业长期发展创造一个更好的空间。

 

主持人:辛总您之前一篇名为《玻璃行业,未来的力量》的文章中提到,当下有挑战、但也有机遇,尤其提到消费升级与玻璃企业的技术创新给行业带来的机遇。作为玻璃行业的龙头企业,您可以分享一下金晶集团的新产品、新技术吗?

 

(滕州金晶玻璃)辛总:

 

金晶和博依特科技也有合作,刚才李博士讲的这点我很赞同,也想继续补充下。

 

在节能降碳领域,行业除了在硬件、软件、工艺等方面进行升级改造,也需要在生产过程管控中,对能耗指标跟踪、损失、工艺配方等方面运用数字化工具这类技术手段来指导企业对工艺进行调整。生产过程中设备、原料、工艺产生的所有数据,目前是很少进行收集和分析的,企业需要在这些庞大的数据中找到规律性的联系,这是行业缺少的非常关键的指导。

 

针对刚才主持人提到的问题,之前玻璃行业大部分产能是用在了房地产市场,而大家知道目前大规模建设时期已经基本过去了,未来更多关注的是居住的舒适度、建筑的节能效果、绿色发展、新能源发展。未来玻璃行业如果仅依托于传统这类遮风挡雨的玻璃来发展,路会越走越窄。因此更多要考虑建筑材料的替换、节能改造、新能源发电等领域的转型,还有比如药用玻璃、电子显示屏、或是消费升级相关的项目等等。 

 

总而言之,企业转型路径应符合国家倡导的节能和新能源这两个领域,一个是开源、一个是节流。从节能看,像Low-E玻璃、三玻两腔、三银玻璃这类节能效果是比较好的;金晶集团目前在生产在线TCO导电膜玻璃,是用气相沉积法来做的,目前这个产品除了日本一家企业在做,金晶应该是全球唯一一家在做的企业。

 

对玻璃行业,光伏发电有两种发展路径。一种是光伏玻璃(也就是压花玻璃),这种玻璃主要用在晶硅电池板上,是通过花纹来增加玻璃的漫反射和折射率,从而提高光电转换效率,这种玻璃是高透射率的,更多用在如屋顶发电、大型电站建设上,像隆基、晶澳这些企业都在做;

 

另外一种路径是20年前就开始在推的薄膜电池,薄膜电池的好处在于它是在平板玻璃上做,外层镀膜,这种膜既能透光、也能导电和发电。我们看到北上广城市中大型楼宇的玻璃幕墙是无法自发电的,未来建筑的光伏一体化,预计更多会应用这种薄膜电池技术。

 

另外,由于土地昂贵、气候等因素,我们在东部建大型电站的可能性几乎为0,但如果用薄膜电池,它既能透光、遮阳,还能发电,且即使阴天下雨也能发电。所以说未来东部地区的建筑光伏一体化发展中,预计也会大面积使用这种薄膜电池,它的基片都是TCO导电膜玻璃,全天候发电效果和光伏电池板、晶硅电池发电量几乎是相当的。这是金晶目前在主打的产品。未来3-5年,随着能源结构的调整,包括国家对新能源的倡导,特别是对光伏技术不同路径的探索、技术指标的提升等来看,这是一个非常大的市场。金晶集团已经坚持20年专注于研发这种产品,并且已经和美国First Solar这类国际顶尖的做薄膜电池的大型客户合作。

 

而对于玻璃行业来说,要找到满足未来社会发展所需的方向和产品,同时也要持续依靠技术创新来推动玻璃行业的整体变革。

 

主持人:请问李博士,博依特科技作为更懂工艺的工业互联网公司,在玻璃行业有取得什么突破性的技术创新成果吗?

 

(博依特科技)李博士:

 

刚才辛总也提到,博依特科技是为玻璃企业做数字化转型服务的,在金晶也已经初步落地了数字化的一些工作。

 

从趋势上来看,数字化和传统产业的结合是未来最大的一个发展趋势。因为所有行业都将与新一代信息技术去融合,产生新的增量和发展。在玻璃行业,我们这几年也在基于咱们行业中现有的、以及长期存在的问题和痛点,持续和企业一起探索用数字化的方式去解决;其次是基于制造业目前遇到的人口老龄化的新挑战,老师傅退休了,年轻人不愿意进工厂,这是行业中目前比较大的问题。

 

和离散制造业比,咱们传统流程制造业的自动化程度是很高的,但咱们还有一些生产过程中的问题没有解决,比如刚才辛总提到的人的问题、数据没有得到有效利用、以及原料到产品间的关联性分析等等,我们是否能通过这些关联性分析来找到确定性,让生产更稳定、产品合格率更高呢?

 

第二,生产线自动化程度高低都是基于人的,人的行为对生产有怎样的作用和影响呢?企业该如何管理这些生产资料呢?第三,生产过程有很多人看不到的东西,比如像气泡问题、质量问题等都难以及时发现,我们能不能用数智化的方式做提前预测呢?我觉得这些都是可以基于模型、云计算、大数据等技术去做的事情了。

 

博依特科技也进行了这些实践的尝试,比如像对玻璃气泡做预测,能提前3个小时预测出气泡的含量和大小,并且这个模型的可解释性很强,让企业能够基于可能的变量来预判性地调整及控制工艺。另外像原料配方优选模型,能够通过不同原料组合来让有效组分更均一,生产出合格率更高的产品;包括退火窑炸板预测等等这些都可以基于数据去做。

 

综合来看,我认为凡是原来基于老师傅经验的生产方式都是可以用数智化技术去解决的,区别只是在于企业沉淀的数据量的多少。

 

另外,我们往未来看,有经验的老师傅是不是可以不上夜班、安心回家睡觉呢?能不能用智能化的方式解决老师傅经验沉淀的问题,然后逐步做成接近黑灯工厂的方式来生产呢?


基于多条生产线的全量数据,数字孪生慢慢就会形成,从而解决生产模拟、优化、预测的问题。未来,玻璃生产过程对人的依赖肯定会越来越少,特别是对于需要时间去沉淀经验、执行操作的这一类问题,包括刚才辛总讲到的节能降碳的计量、碳盘查等问题,慢慢都能用新一代信息技术去解决。


我们也很期待未来,博依特科技把在工业建模、大数据技术方面的能力与行业充分结合,用平台沉淀数据,基于这些数据和企业共同解决实际生产中的问题;未来能逐步打通玻璃产业链上下游,实现协同制造,让产业链更加敏捷。在人类永续发展的路上,希望博依特科技能用数据技术帮助行业在这条路上走得更容易、更简单、更高效。

 

主持人:最后请两位给玻璃行业的同仁们一两句寄语。 

 

(滕州金晶玻璃)辛总:


我想说的是,咱们行业已经不能再用旧的观念去指导未来的发展,希望能借助像博依特科技这类企业使用的技术手段和科技力量来保证行业行驶在国家倡导的正确的发展轨道,像节能降碳、消费升级这类新赛道上,一起创造玻璃行业美好的未来。否则,我们只会在这一轮的行业洗牌中倒下。

 

(博依特科技)李博士:

 

希望博依特科技在做的数字化这件事,真正能够帮助玻璃企业带来新变化,无论是组织方面、企业实际问题、或是企业战略方向等等,都希望能够有新的支撑,并产生化学变化。

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