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让水泥行业迈上智能高速路——记自动化与电气工程学院于宏亮教授
作者:   来源:     2024-12-31

于宏亮,无党派人士、党外知识分子联谊会秘书长、济南大学自动化与电气工程学院教授,硕士生导师,现为“山东省先进建筑材料绿色制造与应用协同创新中心-建筑材料绿色智能制造技术及应用”团队、泰山学者团队、及“山东省建材工业综合自动化工程技术研究中心”、省部级重点实验室“建筑材料行业水泥生产智能化研发重点实验室”的骨干核心成员,并兼任“济大-临沂中联建材工业低碳智能化研究院”执行院长,长期致力于建材行业综合自动化与过程控制方面的产学研教学科研工作。作为团队骨干核心成员共主持或参与国家级、省部级项目19项,团队科研经费2000余万元;发表SCI或EI收录的高水平论文80余篇;授权发明专利14项;个人先后获中国建材联合会科学技术奖一等奖(第二位)、山东省科技进步奖二等奖等多个奖项,2022年中国发明协会公布了年度“发明创业·创新奖”,于宏亮所在团队申报的“水泥生产智能化关键技术及应用开发”项目获一等奖。该项目整体技术成功推广应用于百余条生产线,实现了从理论研究、工程示范到推广应用,项目成果达到国际先进水平。

水泥行业是我国重要的基础原材料工业,同时也是一个“高能耗”,“高污染”的传统工业。于宏亮及其团队致力于用大数据、人工智能、云计算和数字化重新定义水泥工业,让水泥工业迈上智能发展之路。“水泥工业的智能化发展确实还有很大的提升空间。当前,虽然一些企业已经引入了自动化设备和数字化管理系统,但整体的智能化水平仍然较低。要解决企业的难点和痛点,实现真正的无人化生产,还需要通过智能化、数字化技术的应用来克服当前的难点与痛点。”于宏亮说。传统水泥工厂通常存在系统不稳定,能源利用率低,能耗高等问题。通过智能化改造,利用人工智能技术,于宏亮教授及其团队实现了对生产核心参数的实时在线监测,把控制目标波动性降低了40%,吨熟料标准煤耗降低1%~2.5%,生产稳定性显著提高,达到了节能减排,提质增效,安全环保的效果。

于宏亮教授的观点非常具有前瞻性,他准确地把握了水泥行业未来发展的趋势。在新旧动能转换的背景下,传统的水泥行业确实正在经历深刻的变革。于宏亮教授团队针对临沂中联水泥有限公司其中一条旧线开展了智能化升级改造。于宏亮教授秉承“用大数据、云计算和网络技术重新定义这个行业”理念,长期坚守临沂中联水泥生产第一线,带领团队博、硕士研究生,会同厂方相关技术人员,针对水泥生产智能制造升级痛点深入研究。先后启动了水泥磨房无人值守系统、智慧能源管控系统、堆取料机无人值守系统、总降变电站无人值守系统等多个智能改造项目。合作开发的“基于私有云模式的水泥生产全过程大数据智能管控平台”,打通了生产现场数据、企业管理数据和供应链数据,实现更加精准透明的企业管理。工作效率提高8%-10%,产品产量提高3%,产品能耗降低2%,产品质量合格率提升10%,设备维修费降低50万元/年。综合来算,为企业带来的经济效益为300万元/年。多年来,于宏亮教授一直致力于先进控制理论和计算机综合自动化系统的科学研究,在水泥工业综合自动化系统和工业计算机控制技术的研究工作中取得了显著成绩。同时,在团队的共同努力下济南大学水泥智能化研究始终走在全国前列。目前,全国30%以上的水泥自动化生产线、山东省80%以上的水泥自动化生产线都出自其团队之手。

目前,于宏亮教授及其团队与山水集团、金隅冀东在中国建材联合会揭榜了两项“零员工工厂”揭榜挂帅任务,针对水泥工业“卡脖子”难题开展关键技术攻关。致力于利用工业人工智能、工业大数据、工业互联网及人机合作智能优化决策等方法,实现水泥质量智能管控、水泥设备智能运维、水泥生产过程智能控制及全流程多目标优化,最终实现水泥工业智能化、绿色化生产。

在专注科研的同时,于宏亮教授也始终不忘作为教师的责任,始终牢记为党育人、为国育才的光荣使命。他将自己务实的工作作风传达给学生,不赞成学生成为“论文机器”,而是强调踏踏实实静下心来,做点能应用于社会实践的实事,连续多年担任本科班主任,荣获优秀班主任荣誉称号。水泥智能化生产离不开该领域人才的支撑,于宏亮教授对研究生有很高的要求,“我们带的研究生除了有自己的研究课题外,我们还让研究生参与到与企业的科研项目中,培养他们的专业技术能力,为社会和企业输送管理和应用型人才。”团队依托于硕士学位一级学科“控制科学与工程”、博士学位一级学科“材料科学与工程”,已培养博士后、博士、硕士研究生200余人,为水泥行业输送了一大批知识型人才。同时,他还承担本科生和研究生《控制工程导论》、《现场总线技术及应用》、《电气控制与PLC控制技术》和《集散系统与局域网》等课程,指导硕士研究生20余人及多名本科毕业生的毕业论文工作,其中多人获得济南大学优秀本科、硕士毕业论文。

“水泥生产的智能化是企业生产经营的新模式,一方面降低了生产成本,另一方面提高了生产效率,有力的推动企业智能制造转型。”于洪亮教授表示,当前阶段的水泥生产智能化水平较低并且仍在不断发展的过程中,希望通过我们以及更多科研人员的努力,加快水泥生产的智能化建设,实现水泥企业的智能化转型。

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