人工智能在生活用紙行業(yè)中的革命性應用與未來展望

POI-TECH’s AI technology in Tissue Paper Industry

一" "技術(shù)應用：AI的核心作用

1" " "最重要的應用方面

質(zhì)量無疑是生活用紙生產(chǎn)運營的生命線；若無法穩(wěn)定控制質(zhì)量，生產(chǎn)活動無異于資源的浪費。對于這些企業(yè)而言，產(chǎn)品質(zhì)量直接反映了生產(chǎn)成果，與原料的質(zhì)量、設(shè)備的運行狀態(tài)以及工藝方法和設(shè)定緊密相連，這三者構(gòu)成了影響產(chǎn)品質(zhì)量的三大核心要素。在這些要素中，工藝不僅是最為關(guān)鍵的決定性因素，也是最具靈活性的適應性因素。工藝不僅決定了生產(chǎn)流程和設(shè)備的選擇，還是適應不同原料和設(shè)備狀態(tài)變化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)項?？梢哉f，工藝是影響生活用紙產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的最大變量。因此，綜合來看，提升生活用紙行業(yè)的效率，歸根結(jié)底還是要回到工藝穩(wěn)定性的提升上。

正因如此，生活用紙行業(yè)可以借助人工智能技術(shù)的應用，將質(zhì)量作為核心主線，確保產(chǎn)品品質(zhì)的卓越和生產(chǎn)過程的高效率，從而徹底改變我們對生產(chǎn)質(zhì)量的理解和控制方式。

2" " 技術(shù)準備與布局

博依特智能的科研實力源自華南理工大學劉煥彬院士領(lǐng)導的科研團隊。該團隊在過程工業(yè)建模和大數(shù)據(jù)算法領(lǐng)域深耕多年，并在國際上發(fā)表了大量相關(guān)論文，積累了豐富的科研成果和創(chuàng)新經(jīng)驗。這些深厚的科研積累為博依特智能的技術(shù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，使其在生活用紙行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和應用上具備了先天優(yōu)勢。

在數(shù)據(jù)積累方面，博依特智能憑借十年服務于造紙行業(yè)的經(jīng)驗，積累了2萬億條寶貴的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，尤其是那些關(guān)于生產(chǎn)異常的數(shù)據(jù)。這一龐大的數(shù)據(jù)資源不僅為大模型的訓練提供了關(guān)鍵支撐，而且隨著時間的推移，這些數(shù)據(jù)的價值仍在持續(xù)增長，為博依特智能的AI技術(shù)發(fā)展提供了源源不斷的動力。

在產(chǎn)品積累方面，博依特智能在引入AI技術(shù)之前，已經(jīng)基于對流程工業(yè)生產(chǎn)工藝和行業(yè)的深刻理解，自主研發(fā)了一系列創(chuàng)新產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括博依特云橋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺5.0、博依特一體化IoT平臺（工藝橋）、基于生產(chǎn)協(xié)作服務的博依特MOM+平臺（工藝云）以及基于生產(chǎn)過程的博依特工藝AI平臺（工藝大腦）。這些產(chǎn)品的開發(fā)和應用，標志著博依特智能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

進入2024年，博依特智能始終保持著創(chuàng)新精神，不斷迭代更新產(chǎn)品，以滿足市場和客戶的需求。2024年5月，公司發(fā)布了革命性的博依特制漿造紙自動駕駛系統(tǒng)1.0，該系統(tǒng)以質(zhì)量為主線，在質(zhì)量預測、分析和優(yōu)化方面取得了突破性進展。通過AI技術(shù)，博依特智能將“老師傅”的個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為組織經(jīng)驗，幫助新手快速成長，確保產(chǎn)品的卓越品質(zhì)和生產(chǎn)過程的高效率。10月，公司又推出了全球首個專為制漿造紙行業(yè)設(shè)計的工藝大模型——博依特工藝大模型，進一步鞏固了其在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，并具備了持續(xù)支持客戶從數(shù)字化到智能化全面轉(zhuǎn)型的實力。

3" " 具體應用案例與成效

原材料質(zhì)量的波動，幾乎是造紙企業(yè)都會面臨的難題。以造紙為例，原料通常為木漿、廢紙漿，部分原料還需要從國外進口，對于這些來源多樣的材料，不同批次的組分和結(jié)構(gòu)往往不同。這就需要經(jīng)驗豐富的“老師傅”，通過動態(tài)的工藝調(diào)整，調(diào)節(jié)化學品的加入量、設(shè)備運行的溫度和壓力，讓波動的原料變成質(zhì)量穩(wěn)定一致的產(chǎn)品。

以一個30億產(chǎn)值左右的造紙廠為例，如果是四班三倒，需要200個以上“老師傅”。但是，現(xiàn)在的“老師傅”越來越稀缺，這導致生產(chǎn)效率不升反降。企業(yè)亟須通過AI技術(shù)降低對人的依賴。同時人工判斷難免有偏差，而博依特工藝AI控制更好地滿足了產(chǎn)品穩(wěn)定性和減少浪費的行業(yè)需求。

例如，生產(chǎn)紙巾產(chǎn)品時，即便是基于“老師傅”的經(jīng)驗，往往也會投入更多的纖維原料來保證定量達標；此外，生活用紙的質(zhì)量檢測主要采用人工離線抽檢的形式，如果檢測到質(zhì)量問題，會造成極大浪費。

博依特工藝AI基于工業(yè)知識，將工業(yè)機理與機器學習算法相結(jié)合，在真實的工業(yè)場景中，通過對復雜的物理化學過程進行機理模型+數(shù)據(jù)驅(qū)動模型建模和訓練學習，將人工經(jīng)驗固化為模型等方式，形成可規(guī)?；瘡椭频馁Y產(chǎn)，實現(xiàn)用模型輔助生產(chǎn)工藝優(yōu)化和智能控制，讓生產(chǎn)過程如期穩(wěn)定運行。

在博依特原紙質(zhì)量預測及控制優(yōu)化AI算法模型（以下簡稱“博依特原紙質(zhì)量優(yōu)化AI模型”）的控制下，定量在達標的情況下偏差減小了。

此外，通過博依特原紙質(zhì)量優(yōu)化AI模型，可計算得到每一米紙張生產(chǎn)過程的質(zhì)量參數(shù)，還能對各關(guān)鍵指標進行未來的動態(tài)預測，防止不合格紙張流入后續(xù)工序。

此模型已經(jīng)在多個造紙企業(yè)成功上線。博依特智能是浙江景興紙業(yè)股份有限公司（以下簡稱“景興紙業(yè)”）數(shù)智化轉(zhuǎn)型長期合作伙伴，從2021年至2023年三度牽手。2022年，景興紙業(yè)就開始引進博依特工藝AI，上線制漿調(diào)度優(yōu)化AI模型和原紙質(zhì)量優(yōu)化AI模型，用人工智能技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)。其中，原紙質(zhì)量優(yōu)化AI模型幫助了景興紙業(yè)節(jié)能降耗和質(zhì)量在線軟測量，實現(xiàn)了以下價值：

（1）質(zhì)量穩(wěn)定：實時質(zhì)量預測定量、厚度、強度主要指標數(shù)據(jù)，預測準確性均＞97%；

（2）生產(chǎn)成本節(jié)?。簩崟r質(zhì)量數(shù)據(jù)偏差預警，換產(chǎn)參數(shù)推薦，降低質(zhì)量波動，初檢合格率提升＞3%，節(jié)省了人工和原料成本。

二" "挑戰(zhàn)與應對：克服技術(shù)落地的難題

在發(fā)展和實施AI及相關(guān)技術(shù)的過程中，挑戰(zhàn)是不可避免的。技術(shù)的進步并不意味著用戶能夠有效利用AI，很多人缺乏使用AI的技能和知識，也缺乏應用AI技術(shù)的信心。這也是目前AI落地的一個關(guān)鍵痛點。

為了克服這些挑戰(zhàn)，首先，企業(yè)的組織架構(gòu)也需要適配數(shù)字化建設(shè)上的需求，需要吸引更多能夠理解業(yè)務并將技術(shù)與業(yè)務需求相結(jié)合的復合型人才。

然后，AI工具提效的關(guān)鍵在于人機配合，企業(yè)組織和個人要積極擁抱AI技術(shù)，才能通過不斷實踐來提高AI的使用效果或者是發(fā)現(xiàn)新的應用場景。用戶要不斷使用反饋，AI模型才能持續(xù)優(yōu)化變得更加精準。

三" "未來展望：AI技術(shù)的持續(xù)革新

在未來5年內(nèi)，AI及相關(guān)技術(shù)在生活用紙行業(yè)的發(fā)展趨勢將是深度應用，突破人類在應對不確定性時的局限，同時減少對傳統(tǒng)經(jīng)驗的依賴。博依特工藝AI解決方案，憑借其成熟性以及豐富的成功案例，已實現(xiàn)生產(chǎn)工藝流程的精準控制并優(yōu)化，實現(xiàn)智能決策和調(diào)度優(yōu)化，企業(yè)能夠更加靈活地應對市場變化，顯著降低對人工操作的依賴。以AI驅(qū)動生產(chǎn)，不僅提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而且?guī)椭髽I(yè)在激烈的市場競爭中保持領(lǐng)先地位，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

博依特智能未來3到5年的發(fā)展目標，就是面向造紙行業(yè)運用生成式AI+決策式AI的融合技術(shù)（即大模型+小模型的融合技術(shù)），使造紙行業(yè)先進企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)過程達到自動駕駛的L3級別，實現(xiàn)更復雜的生產(chǎn)任務自動化和更智能的工藝優(yōu)化。

四" "生活用紙行業(yè)人才培養(yǎng)展望：適應新質(zhì)生產(chǎn)力的要求

隨著AI及相關(guān)技術(shù)的引入，生活用紙行業(yè)企業(yè)在人才培養(yǎng)和技能要求上需要重視復合型跨界人才的培養(yǎng)，既要懂新一代信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)的應用，也要有扎實的造紙專業(yè)，以適應新質(zhì)生產(chǎn)力的要求。當然這樣復合能力的人才是非常稀缺，因此博依特智能在2024年10月發(fā)布了全球制漿造紙領(lǐng)域首個專用大模型——工藝大模型。

博依特工藝大模型，采用生成式人工智能（AIGC）技術(shù)，能夠解放那些繁瑣、重復且耗時的腦力勞動，使制造業(yè)從業(yè)者能夠?qū)Ｗ⒂诟邔哟?、更具?chuàng)造性和戰(zhàn)略性的任務，從而顯著提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和市場響應速度，還為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。該模型結(jié)合了ChatGLM、Kimi與智譜三大基礎(chǔ)模型的優(yōu)勢，具備卓越的長文本理解和邏輯處理能力，致力于提供高效、準確的造紙行業(yè)專業(yè)知識支持。大模型訓練使用了多種關(guān)于造紙、制漿及化工相關(guān)的專業(yè)書籍、期刊和論文。在經(jīng)過細致的數(shù)據(jù)清洗與人工標注后，形成了一個包含27萬+工藝數(shù)據(jù)的專業(yè)數(shù)據(jù)集。除此之外，結(jié)合了企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)和異常處理數(shù)據(jù)，進一步增強了模型在專業(yè)領(lǐng)域的適用性和實用性。

博依特工藝大模型的三大核心應用場景有：

（1）大模型可以輔助生產(chǎn)培訓，是新人可以依賴的百問百答“最強大腦”，能幫助企業(yè)提高新人培訓效率，解決制造專業(yè)人才稀缺的難題。

（2）大模型可以輔助生產(chǎn)操作，是工廠里24小時在線的AI“老師傅”，幫助操作工找到生產(chǎn)異常的解決辦法，快速上手，減少企業(yè)對“老師傅”的依賴。

大模型可以輔助生產(chǎn)運營，是管理者做數(shù)據(jù)分析、管理決策的“神助攻”。企業(yè)管理者不僅可以在手機APP端和小程序端查看簡單的生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)分析，還能夠登錄電腦端，查看更加詳細的數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化建議。如管理者可以向大模型提問“請分析8號產(chǎn)線上個月的定量完工檢問題，并給出相應的解決方案？”

結(jié)語

人工智能在生活用紙行業(yè)中的應用前景廣闊。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，我們有理由相信，AI將為這個行業(yè)帶來更高效、更智能、更可持續(xù)的發(fā)展。博依特智能作為行業(yè)的先行者，將繼續(xù)引領(lǐng)這一變革，推動生活用紙行業(yè)邁向一個新的高度。