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过程控制技术:为什么说它是工业制造隐形的顶梁柱

2026-09-16 12:29:43小研科研成果库7
说实话,大部分提起工业制造的热点,都在说工业机器人、大模型、数字孪生,没人会想起过程控制技术。 它太低调了,低调到很多行外人都没听过这个词。

别以为它是老技术,早就迭代到你认不出了

很多人对过程控制的印象,还停留在化工厂控制室里,老师傅对着仪表盘拧旋钮调温度压力。 那是几十年前的老黄历了。 现在的过程控制,管的可不是一两个阀门。大到整个炼油厂的生产流程,小到芯片制造里光刻胶的涂覆厚度,但凡需要连续生产的场景,每一个参数的稳定,都靠过程控制技术托着。 模型预测控制早就成了主流流程工业的标配,现在的先进控制算法,能同时协调上百个变量,互相约束优化,既要产品质量合格,还要能耗最低,还要减少设备损耗,这活儿人工根本干不了。 现代化工厂分布式过程控制系统操作台现代化工厂分布式过程控制系统操作台 就拿炼化行业的催化裂化装置来说,十年前,一个装置需要三四个老师傅四班三倒盯着,遇到原料波动,手忙脚乱调半天还容易出问题。现在呢,先进过程控制系统一上,全自动运行,能耗直接降3%到5%,一顿油省个十来块,一套装置一年就是几千万的利润。 别小看这几个点的降幅,流程工业本来就是薄利多销,能抠出这点空间,比卖多少新产品都实在。

当下最热的AI+过程控制,到底在改什么?

这两年AI卷进工业圈,很多项目都是雷声大雨点小,包装得花里胡哨,落地没几个能赚回钱的。 但在过程控制这块,AI是真的长出了落地的根。 说实话,过程控制本来就是靠数据吃饭的,几十年前就开始建数据模型了,天然适配AI。原来的传统模型,大多是基于物理机理做的,很多复杂反应机理说不清楚,模型精度就上不去。现在AI直接从海量历史数据里学规律,把机理和数据结合起来,精度一下就上去了。 我前阵子跟着行业朋友去广东一家大型造纸厂调研,他们最大的痛点就是烘干部的纸张水分控制。原有的控制模型,只要原材料浓度变一点,水分就跟着飘,出的废品率大概在1.2%左右,看起来不高,一年算下来,浪费的纸浆和人工就是小两千万。 后来他们和华南理工的团队合作,用基于大模型微调的过程控制算法替换了原来的模型,才半年时间,废品率直接降到0.3%以下,能耗还降了快4%。这钱赚得,比啥都稳。 AI优化后造纸厂过程控制参数波动对比图AI优化后造纸厂过程控制参数波动对比图 不过话说回来,现在很多人吹AI万能,我是不认同的。过程控制核心还是要保证生产稳定,AI再好,要是出一次错,停线一小时,损失几十万,那之前赚的都赔回去了。现在靠谱的落地项目,都是AI做优化,传统控制做兜底,快慢结合,才敢往生产线上放。

未来两年,两个方向最值得盯紧

未来两年,两个方向最值得盯紧未来两年,两个方向最值得盯紧 过程控制技术发展这么多年,其实还在快速迭代,接下来两个方向,我觉得会出来大机会。 第一个就是软测量技术的大规模普及。流程工业里很多关键参数,比如产品的纯度、催化剂的活性,原来没办法在线实时检测,得人工取样送到实验室,三四个小时才能出结果,等结果出来,生产已经跑歪了,损失已经造成了。软测量技术就是用已经有的温度、压力、流量这些实时数据,建模算出这些难测的参数,秒级出结果,精度现在已经能接近实验室检测了,这个东西一普及,多少工厂的品控能力能上一个台阶。 第二个就是通用化过程控制大模型。原来做一套先进过程控制,得针对每个装置单独建模调试,一套下来少则几十万多则上百万,中小企业根本用不起。现在有了工业大模型做底座,把大量不同装置的数据预训练进去,新项目只要调几个参数,半个月就能上线,成本直接砍半还多,以后中小企业也能用得起先进过程控制了,这对整个行业的拉动可不是一点半点。 哦对了,我还见过不少工厂,花几个亿换新生产线,买最好的设备,结果过程控制还是十年前的老系统,参数飘了就靠人工调,产能根本挖不出来,新设备的性能发挥不到七成,白瞎了这么多投入,你说可惜不可惜! 很多人觉得过程控制看不见摸不着,不如买新设备显眼,不如AI概念好吹,可实际上,它是真真正正能帮工厂赚钱的技术。你去任何一个能稳定出高质量产品的现代工厂,背后一定有一套拿得出手的过程控制技术。 它不抢风头,不站在聚光灯下,却是整个工业制造能稳稳跑起来的压舱石。最近国内几家做工业软件的头部公司,都把新一代过程控制技术当成核心赛道押注,接下来几年,肯定还有更多惊喜。