记者 张超

　在过去的2016年，建陶机械设备新品迭出，国内外厂商不再满足于单一机械，“整线”概念被越来越多提及。单机到整线，这意味着生产线上的设备不再是一个独立的个体，设备与设备、设备与主机之间的数据联通及信息交互变得极为重要，这就对设备的智能化程度提出了更高的要求。
   作为建陶整线生产设备中的一个重要组成部分，陶瓷窑炉在经历了辊道化、煤气化、轻型化之后，开始向节能化、绿色化、智能化的方向发展。那么，当前窑炉的智能化程度如何？在生产中如何体现？未来发展如何？是否存在局限性？带着这些问题，记者与业内资深窑炉工程师温千鸿先生进行了深入交流。
现状：智能化程度不高，主要靠人为操控
   陶城报：窑炉智能化是何时提出的？发展至今达到了一个怎样的状况？
   温千鸿：十多年前就有不少专业人士提出“傻瓜式”窑炉了，但是在实际烧成过程中发现，影响窑炉烧成的因素太多了。窑炉除了温度、压力、气氛这三大特性之外，还受到原料、设备、工艺配方，甚至季节、天气、温差等多种外部因素的影响，因此，窑炉的控制具有多变量、大滞后、非线性的特点。
   在当今实际生产过程中，窑炉的控制主要还是以人工手动控制为主，各种调节改动也是靠窑炉管理员凭经验判断。窑炉不像汽车制造或其他的一些行业，可以全部用计算机网络来管理，很多时候还需要像中医把脉一样去梳理问题。
   陶城报：那么，目前国内、外的窑炉智能化分别发展到什么程度了？
   温千鸿：现在国内的窑炉基本可以做到在线监控。比如压力系统、温度系统、助燃风系统的特征参数等等。所有的数据可以显示到一个大屏幕上，可以记录备案，也有做成一个手机app的，可以远程监视数据，甚至手动输入参数，但是这与真正的智能窑炉相比，还处于一个很原始的阶段。
   国外应该会好一点，但是国外也有他们的困难。因为窑炉智能化需要一个很庞大的标准数据库，而现在陶瓷厂的生产基地大多数分布在亚洲。亚洲拥有庞大的市场和用户，窑炉智能化需要国外的窑炉公司进行全方位地了解、参与和研究亚洲产区的生产制造过程，否则智能窑炉只能是空中楼阁。

局限：标准化程度低，数据库难建立
陶城报：窑炉智能化发展至今仍然处于概念阶段，这是什么原因造成的？
   温千鸿：一个是成本原因，企业如果要搞智能窑炉，工厂要接入网络，接入传感器等，增加一系列的设备，每条窑炉要多出一笔不菲的设备成本；第二个原因是人们对智能窑炉的理解与定位过于广泛，目标还不够明确。窑炉涉及的方面非常多，分工分得也很细。它不光涉及到热工，还有电气、材料，安装工艺、甚至软件、编程等等，这些方面都需要做大量的工作。汇总这些资源比较困难，项目组织也比较困难。尤为关键的是，窑炉制造商所掌握的数据库，由于缺乏生产检验（生产有太多非标准的东西了），很难给新用户明确的指引，所以导致智能化发展进程缓慢。
   比如说，虽然温度、压力等参数很早就可以显示出来，但这些数据对于实现智能窑炉来说意义不大，甚至是没有任何价值。因为这个数据库的建立，本身就是基于不标准的设备及工况。现实中，窑炉的设计大多数是用户根据成本的需要、使用的需要、设计的需要去设计的，并不是一个标准化的设备。另外，窑炉的零件、传感器等也不是按照一个统一的标准安装的。现在很多陶瓷厂对自己的窑炉没有一个使用的规划，用一年是一年，工艺变更时，说改就改。本来产品的配方体系就分类繁多，远远没有达到建立动态的分类标准，在这样一个非标准化的设备里建立一个广义的数据库是很难的，采集出来的数据也是没有可比性的。
   另外在运算方式方面，我也关注了同行们的一些做法，做得比较深入的也就是热平衡计算了。事实上这种传统的算法虽然符合智能化所需数据库以及云计算的方向，但是比较致命的问题是完全将制造企业的“物料消耗、产出状况、生产效率以及排放状况”公开透明了。出于规避监管的考虑，用户很容易会排斥这种智能窑炉。所以推广窑炉智能化不但需要标准化、数据库，还要找到另外一种运算逻辑，一种更趋于热工因果的运算逻辑。
   陶城报：那么数据库要如何建立？
   温千鸿：窑炉的核心其实是一个热平衡体，所以数据库也要建立在这个基础上。刚才我提到了“传统热平衡计算的智能方式会受到用户排斥”，所以新的智能控制模式既要利用热平衡计算原理，但是又要跳出这样的运算方法才能建立起来。如果完全照搬以前的热平衡计算的理论来对标准模块做分析计算，是很难建立有效的数据库的。
   我国陶瓷行业有太多非标准的东西了，而且现在产品更新又快，设备的更新速度也快，所以数据库也要具备更加开放的库管理方式。但是采集的数据首先要分很细的类，如果采集到的数据没有参考性，没有可比性，最终反而会摧毁开放的库管理，进而瘫痪掉窑炉智能系统。

未来：产品更多样化，对智能化需求不高
   陶城报：真正意义上的窑炉智能化应该是什么样子？
   温千鸿：早些年，我曾带领团队做了一套特定管理目标的智能窑炉系统。当时我制定了一套融合逻辑计算以及很接近人脑思维方式的设备管理方式，这套系统实际上可以看作是一个医院，一套分析仪器，一个最专业的设备管理者。在线监控、远程监控是基本的功能，除此之外，还兼具能效管理、异常工况的预警和诊断、设备的优化升级指引等功能，在操控上，新的运算逻辑也代替了人工思维。但是考虑到产品和工况的多样化的趋势，我选择了放弃，也可以说是我国陶瓷产能过剩的现状，以及未来越来越多样化的定制生产模式让我放弃了该项目的应用推广。
   就现代科技技术而言，云计算早已不是智能窑炉的难点，但行业的非标准现状不是短时间能改变的，所以逻辑计算也已不是窑炉智能化的必由之路了。教科书上的计算只教会了我们按照一套逻辑来运算标准的热平衡体，但是非标准的工况需要插入另外的变量来辅助运算，非标准程度越高，辅助运算量越大。所有的运算结果都是基于多变量的一个交集、统筹，不断地通过另外一种逻辑计算去排除选项，剩下几项之后，再利用另外一套逻辑去推演，再排除一两项……最终才剩下一个确切的结果。在这种情况下，我当时就失去了对这个命题的兴趣。
   陶城报：那么在未来五到十年内，窑炉智能化会不会有长足的发展？
   温千鸿：在中国是不太可能的，因为国内实际上越来越难建立这种庞大而单一的管理任务需求了，但是在小范围的管理目标或者是特定用户方面，肯定会有较大的突破。比方说，某企业出于对内部生产工艺流程数据化、标准化管理考量而建立起的“内部智能模式”，是会拥有比较大的空间的。但是这并不是我们谈论的基于大数据的智能化窑炉。
   至于在国外的应用，我对于国外的市场需求不是太熟悉，所以也就不方便评价什么。
   不过现在全球的产品都是在往多样化、定制化的方向走，这种大趋势为窑炉智能化提出了很大的难题。市场变得分散了，企业考虑的是专业化和个性化产品，这和当下提倡的工匠精神也是非常一致的。所以在目前全球多样化的产品需求条件下，我不认为智能化窑炉、大规模的标准化制造管理方式在中国会有多么广阔的空间。
   （温千鸿，佛山市炜创达陶瓷科技有限公司总经理，“热能及创新应用”领域资深工程师）