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一次充满人文风情的绿色与智慧城市之旅上篇——芬兰&瑞典2019.10.23 3860


    “‘纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行’。无论是丹麦的新能源,还是瑞典的工业物联网,亦或是芬兰的创新企业,我们此行都零距离深刻体会到了前沿科技的价值:较高的效率和较大的效益在较小的规模、较少的时间下依然可以实现,而技术背后还体现着系统思维和人文关怀。”

         ——工业工程系李乐飞教授


    由清华大学工业工程系李乐飞教授带队、孔璐领队的25名MEM同学刚刚结束了为期8天的北欧线海外移动课堂,全程先后访问了7所企业3所著名大学以及中国驻瑞典大使馆这一场围绕着环保、清洁能源以及智慧城市及智慧交通的深度学习交流不仅为大家带来了大量的知识和信息,也让同学们深深领略了北欧特有的人文历史对城市发展和创新的影响。

 

在包容的“千湖之国”:探访两百年“老店”维美德和细分领域的佼佼者

    9月29日,主要来自工程、能源及交通相关领域25位同学,由北京或深圳出发,在芬兰赫尔辛基正式会师。对于大多数人而言,提到芬兰,更多时候想到的是“宜居”,想到的是有着十多万个岛屿和湖泊的“千湖之国”,以及一个1/3的土地都位于北极圈的国家。实际上,这个全球幸福指数最高的国家不仅在人均GDP上远超德法英,在科技和创新方面同样有着自己的特点,我们从芬兰走访的三家企业就能窥得其中一二。

    9月30日上午,MEM移动课堂一行人来到了位于赫尔辛基的维美德集团。维美德集团是制浆、造纸和能源产业的开发者和供应商,为客户提供技术、自动化及服务业务。维美德的服务涵盖了维护外包、工厂优化和备品备件,可提供强大的技术,包括制浆、生活用纸、纸和纸板生产线以及生物质能源电厂。自动化解决方案涵盖从单体测量设备到覆盖全厂的交钥匙自动化工程。

【维美德在纸浆、能源、细分领域自动化及服务方面的业界地位】

【维美德集团的核心理念及服务范围】

维美德已经将互联网、大数据及云服务应用到工业中】

 


    维美德集团目前已经有200多年的历史,是什么原因让它屹立不倒,并始终处于行业领先的地位?通过本次参访,我们了解到有如下的原因:

    在细分领域做到极致的专注,并不断的进步,注重科技和创新;

    拥抱变化,主动去适应新的环境;

    紧密贴近客户的需求,为客户制定专属方案,并提供全程技术支持;

    多样的服务方式,包括现场服务以及工业互联网远程技术支持服务等;

    不断优化生产工艺,减少能源消耗和原材料成本,提高质量,改善环保性能等。

    以上这些都是该企业可以持续提高市场影响力并稳步增长的重要原因,中国的企业也应当学习这些先进的管理理念,并运用到实际的企业运行当中,取长补短才能提升品质,创造自己的百年企业。

 

土壤与空气治理专家——走访两家环保领域公司

     101日上午,同学们先后走访了两家在环保领域独树一帜的企业,其一便是坐落在赫尔辛基北部约100公里的奥里马蒂拉(Orimattila)的ALLU公司。这家家族式企业在上世纪80年代最早提出了筛分破碎铲斗的概念并发明了相应产品,30多年来始终专注于固废处理辅具开发这一细分领域。其主要产品为Transformer(破碎铲斗)和Processor(搅拌头)。这两种产品均可安装于通用的装载机或挖掘机进行作业,具有显著的通用性、灵活性和高效性。Transformer系列产品为土壤筛分、建筑垃圾破碎、园林绿化堆肥和矿业工程等诸多相关领域提供了满意的工程解决方案。而Processor系列是ALLU公司近两年新研发的原位土壤改良设备,通过将搅拌头和压力输料罐与通用挖掘机连接使用,由挖掘机的液压系统提供动力,可实现2~7m深度范围内松软土质改良或污泥及污水的稳化处理。作业灵活、处理效率高和精准控制是其显著的优点。

【王保健副总裁为同学讲解ALLU PF压力输料车】

ALLU Transformer现场功能演示】

    通过产品不断的迭代和升级,ALLU的产品已在30多个国家和地区得到了应用,一直占据行业领先位置,形成了标杆性的“ALLU处理法”。通过聆听Vice President王保健先生的介绍和参观工厂,MEM同学们深深的感受到了来自北欧人的创新、实用和专注的理念。ALLU公司2004年正式进入中国市场。据介绍,目前国内80%的土壤修复项目都有ALLU的设备在使用。和改良土壤相比,空气污染对人们生活的影响在国内显然更受关注。同日下午,移动课堂就来到了在处理空气污染问题上有一技之长的AAVI(雅威科技)芬兰总部。


空气治理专家——AAVI(雅威科技)

    AAVI雅威1983年创立于芬兰首都赫尔辛基,这是一家服务于全球空气净化行业,并发展成集设计、研发、生产、销售为一体的专业化公司。2013年8月20日,北京信和洁能新能源技术服务有限公司成功收购AAVI科技85%股权,并在芬兰设立核心研发机构、工厂及生产流水线。离子瀑空气净化技术是雅威空气净化解决方案最大的特点。

 

【离子瀑技术的演变及应用】

    离子瀑空气净化技术以其高效性、恒定性及灵活性颠覆了传统技术,在全球86个国家和地区取得了100多项专利。该技术无需滤材,有着99%的净化效率,可净化至纳米级颗粒物,甚至可以作为核电站等设施在发生事故时处理放射性碘蒸气的手段。

 

离子瀑与当前主流技术的对比

    目前AAVI正在积极推广其新技术,但由于其前期研发投入较高,因此导致其产品成本较高,在价格上缺乏优势。在商业建筑领域,其费用较普通的过滤式新风系统相比,成本会高出2-3倍,这也是目前制约公司发展的一个重要因素。随着推广的扩展,加上产品本地化投产等手段,其市场认知和价格竞争力都会得到提升。另外,AAVI针对家用和汽车领域,也在开发更加小型化的设备以满足更多市场需求,中国是其全球布局中最重要的市场之一。

目前在售的AAVI家用空气净化器

AAVI总经理闫献军为同学展示新产品的原型


在斯堪的纳维亚“创新王国” :两所顶尖大学和你不知道的“沃尔沃”

    在2019年全球创新指数(GII)中,瑞典较2018年再上一层,由全球第三升至第二,稳坐北欧最强创新国家之位。而移动课堂移师瑞典的第一站,选择在了中华人民共和国驻瑞典大使馆的经济业经济商务参赞处,由韩晓东参赞为同学们解读瑞典成为一个创新国度的原因并为同学们介绍中瑞合作的情况。

【韩参赞向同学介绍瑞典概况以及中瑞合作的情况】

 

    根据韩参赞的介绍,瑞典这个仅有一千万左右人口的国家拥有漫长的海岸线、广阔的森林和大量的湖泊。45万平方公里的国土面积上,平均每平方公里仅有约 23 名居民,人口密度仅为整个欧盟地区平均水平的五分之一。铁矿、森林和水力是瑞典三大资源,为瑞典提供了良好的工业和能源基础,也造就了瑞典发达的家具和造纸业。另外,瑞典自19世纪初以来没有发生过任何战争,和平的生活环境也是让人们可以自由发挥创造力的前提。

    瑞典目前的主要优势集中在装备制造、生物医药和生命科技三大方面。瑞典是研发投入最大的国家之一,有着高度自治的科研经费管理体系。这里不光有知名的诺贝尔奖,更是有着数不清的研发基金,加上瑞典保守而稳健的金融体系,形成了很好的研发投资环境。 

    瑞典还是第一个建成生态社区的国家。第一个生态社区哈马碧“Hammarby”,成为了很多国家建设生态城市的样板,也为中国的城市建设提供了很好的参照。

    在中瑞合作方面,两国的渊源可以追溯到18世纪时的海上丝绸之路。瑞典1950年正式和中国建交,是第一个与中国建交的西方国家。中瑞双边经贸关系发展顺畅,2018年双边贸易额达到167.4亿美元,创下历史新高,未来两国贸易前景广阔。

    韩参赞讲到,中瑞企业合作方面,瑞典在华投资有600多家企业,而中国企业在瑞典主要是销售和研发的合作。知名的华为在瑞典就设有研发和销售公司。说到中国对瑞典投资的典范,非2010年吉利收购沃尔沃汽车莫属了。


【吉利收购沃尔沃汽车是中瑞经济合作的重要里程碑】(图片来自网络)

 

    吉利收购沃尔沃事件,当年国内外曾引起广泛争议和担忧。收购时,沃尔沃企业、员工、工会都反对,而当时经营每况愈下的沃尔沃汽车最终以15亿美元的价格被吉利收购。吉利想出了“以沃制沃”的管理方针,并追加投入,实现了第二年扭亏,第三年恢复盈利分红,每年追加3亿克朗研发投入,还投资200亿人民币设立了中欧汽车研发中心(CEVT)。沃尔沃汽车今天的市值已经是当年收购时十倍以上,瑞典的舆论也随着沃尔沃汽车的盈利全面反转。这桩收购可以说是中瑞经济合作的重要里程碑。

 

瑞典顶尖理工学府交流工业4.0与智能交通

    随后,移动课堂学员前往位于斯德哥尔摩的瑞典皇家理工学院(简称KTH)进行学术交流访问。这所世界级的理工大学已经有192年的历史,承担着瑞典近三分之一的工程技术研究,在建筑、材料、电子、计算机和能源等领域均有突出表现。


庞志博教授为同学介绍工业4.0

 

    KTH任教同时供职于ABB的庞志博教授为同学们介绍了工业4.0的发展、现状、影响并以ABB公司为例介绍了四大方面内容:

1、信息物理系统Cyber-Physical-systems与物联网IoT
2、网络与连接
3、边缘计算与云和人工智能AI的应用
4、新一代机器人技术

    数字化、信息系统、网络、人工智能和下一代的装备技术将会让工业的效率大幅度提升。来自工程领域的同学在这方面有大量的问题等待庞教授解答,现场的沟通交流非常活跃。

工业4.0和IoT等理念是受关注的热点

 课堂上同学们踊跃交流互动


    现场同学们提出了很多非常有价值的问题,比如,受到高度自动化的汽车工业启发而发展壮大的工业4.0概念,对于离散工业和过程工业的应用场景如何?庞教授的回答是:在工业实践中,离散工业和过程工业的确在产品形式、制造工艺过程、生产组织模式等方面都存在较大差异;但是从数字化的角度来看,数据的采集、分析和控制的技术在本质上是一样的,可以考虑开发一套高级的、系列的数据采集、分析和控制模型,再根据实际应用场景的需要对模型进行降维使用。

    对于北欧大量创新能力很强的中小企业,工业4.0的建设可以提供一个更加互联、更加紧密的制造业生态。在这生态网络里中小企业可以使用诸如:企业财务、生产管理等各类应用服务使得企业运营更加高效和低成本,进而让中小企业更加专注于其自身的核心业务发展,成为大生态体系中的一个关键环节。这将是中小企业未来的核心竞争力。

    同学们还关心的是,相比企业自行开发工业应用,Siemens、ABB、GE等公司提供工业互联网平台的价值是什么?庞教授解释道:世界级的工业技术巨头公司能够基于全世界工业客户的最佳实践开发通用服务,同时结合自身的工业实践经验,能够为全体客户提供更稳健、更可靠的工业服务能力。工业4.0的发展有两个基础要素:算力和数据。算力的来源是大量的公有平台(如亚马逊云、微软云等)和私有平台(企业自建);数据的来源是企业生产运营的实践。但是如何有效地将两者结合并在行业的高度进行应用,则可能是ABB这类工业巨头的价值所在。

    随后,同学们还在Jonas Martensson教授的带领下参观了瑞典皇家理工学院的综合运输研究实验室Integrated Transport Research Lab (ITRL),进一步学习交流KTH在智能驾驶方面的研究方向和成果。Jonas Martensson教授介绍了实验室的基本情况和研究领域。智能驾驶系统的核心在于面对复杂的实际情况能够及时做出合理决策。该实验室在决策控制系统方面,提出了Control tower中央控制塔的解决方案。在极特殊路况发生时,智能驾驶系统可以依据设定将车辆控制权转交给中央控制塔,中央控制塔配有5G通信的智能驾驶舱,工程师可远程实时接管车辆控制权,对实际路况问题进行处理,随后再将控制权归还智能驾驶系统继续运行。依据这套解决方案,实验室还制作了等比例的概念车和智能驾驶舱,并为同学们实际演示了远程接管控制权的系统操作,令人印象深刻。

移动课堂成员与ITRL实验室师生合影


    智能驾驶系统从L3到L4的飞跃,需要海量的场景学习和数据采集,而没有大量用户的实际驾驶场景积累,系统就无法得到足够的初始样本进行学习校正。KTH 提出的Control tower中央控制塔理论则提供了富有创新性的解决方案。通过前期的控制权转移,确保了车端的智能决策能力和用户体验;再通过不断积累的中央控制塔的case study持续优化智能驾驶系统的决策能力,从而逐步降低接管次数以达到真正意义的智能驾驶。这种理论为L4/L5级智能驾驶的数据积累,系统推广和学习迭代提供了另一种创新的解决方案,值得思考和学习。


沃尔沃博物馆见闻——你不知道的全能沃尔沃

    在2019年世界五百强企业榜单里,沃尔沃集团是硕果仅存的瑞典公司(爱立信2019年掉出世界五百强榜单),这家名为“沃尔沃集团”的公司曾经是吉利收购的沃尔沃汽车的母公司,是一家专注于卡车、客车、建筑设备、船舶和工业应用驱动系统的制造与服务的跨国公司。10月6日,移动课堂一行人来到哥德堡的沃尔沃博物馆,了解一个更全面的“沃尔沃”。

沃尔沃两位创始人的塑像

沃尔沃首款汽车ÖV4

 


    沃尔沃的起源于SKF轴承制造厂的一个轴承品牌,在SKF工作的古斯塔夫·拉森  Gustaf Larson)与亚沙·盖布列森(Assar Gabrilsson)两位创始人携手说服了SKF董事,投身汽车制造,并于1927年正式推出了沃尔沃首款汽车ÖV4,它标志着沃尔沃品牌的正式问世,这个在拉丁语中意为“滚滚向前”的品牌也由此开启了自己的历史。

    在近百年的历程当中,沃尔沃不断扩展自己的领域,从商用车到工程机械和其他产品。在2012年沃尔沃航空(Volvo Aero)被GKN收购之前,沃尔沃还是一家有着“飞机和火箭发动机制造商”身份的公司。


沃尔沃的RM8型涡扇发动机及使用它的Saab AJ-37“雷“攻击机


    在乘用车方面,发明了三点式安全带的沃尔沃一直是安全领域的先驱,创造并引领了诸多汽车安全技术。时至今日,沃尔沃仍然是“汽车安全”的代名词,不仅仅是其秉承创业者对安全理念的坚守,更重要的是它锲而不舍地尝试和创新。

 

沃尔沃在安全方面成就卓越

    沃尔沃集团在商用车领域也多次拿下各类“世界第一”,第一台卡车在1928年就推向市场,第一辆配备涡轮增压发动机的卡车、第一个安全驾驶室、同时代最强动力卡车、第一个突破700马力的卡车……

    沃尔沃在工程机械领域也同样颇具创新精神。沃尔沃首创的铰接式卡车,至今已经问世超过50年,依然稳居市场前列,有着其他产品所无法比拟的通过性能。

    沃尔沃这家工业巨头,与其说是一家汽车企业,不如说是工业界的创业巨人。沃尔沃集团历史上无论是其轴承产品、航空发动机、船舶发动机、家用轿车还是货车和建筑设备产品,无不体现其强大的工业创造力和与时俱进的创新能力。在博物馆里,可以从很多概念车上看到沃尔沃针对新能源时代的产品理念和构想。这家企业,已经在为自己的下一个百年着手准备了。

 

工程师与建筑师的摇篮 查尔姆斯理工大学交流

成立于1829的查尔姆斯理工大学历史几乎和瑞典皇家理工学院一样悠久。瑞典约4成的工程师与建筑师毕业于此,可谓工程师与建筑师的摇篮。在查尔姆斯理工大学迎接移动课堂学员的是来自土木与环境工程学院的唐路平教授和他的学生们。

移动课堂学员与唐路平教授及其学生团队合影


    唐教授展示了他们在混凝土防腐蚀方面的最新研究成果。通过化学成分及物理环境的分析,混凝土的耐久度可以大大提高。目前先进国家的建筑物(混凝土结构方面)设计使用年限已经是100年以上,而我国普遍的设计使用年限仍是50年。不同于同学们以往接触的研究抗拉材料(如FRP替代钢筋)、抗压材料(新型骨料)的课题,唐教授团队致力于研究混凝土绿色材料,有望环保高效地提升混凝土耐久性与可靠性。

唐路平教授关于建筑材料创新的讲座

唐教授研究团队博士生分享研究项目进展及成果


     通过近些年的技术交流,我国建筑物的设计年限有的已经提高到了100年以上,如震惊世界的港珠澳大桥,设计使用年限是120年,这对于我国的建筑史来说是一个巨大的进步。百年大计,建筑做起。唐教授的学生们也分别向我们介绍了各自的研究课题,其中一项提到了混凝土的回收再利用技术,可以将旧的混凝土破碎、分解再利用,这项技术如果能够普遍应用的话,对建筑垃圾处理是一个极大的缓解手段,并且可以大大节约建造成本。


     清华大学工业工程系副教授李乐飞也向唐教授及其学生团队介绍了清华大学MEM工程管理硕士项目及国际工程管理硕士的培养规划、研究方向及目前的部分研究项目和研究成果。

清华大学李乐飞副教授介绍清华MEM&IMEM,以及工业工程系当前部分研究项目

 

 

 

*更多关于丹麦的行程,请见《下篇》

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