蒂森克虏伯可持续发展负责人田昊：数字化技术助力工业可持续发展

在上海三至喜来登酒店盛大举行。蒂森克虏伯（中国）投资有限公司技术研发和可持续发展负责人田昊先生出席论坛并发表主题演讲《数字化技术助力工业可持续发展》，用生动的案例阐述了数字化是如何推动工业发展的。

以下为田昊先生演讲实录：

各位来宾大家好！我叫田昊，在蒂森克虏伯大中华区负责技术研发和可持续发展。今天非常感谢界面新闻提供了这样一个平台来分享我们在工业发展方面的一些理解和实践。上午咱们讨论了工业的可持续发展，下午的两个议题，一个是新能源汽车，另一个是智能制造。今天我们的分享正好可以把这三个话题有机地联合在一起。

在座的朋友可能有的听说过克虏伯大炮，有的乘坐过我们的电梯。我们是一家两百多年的工业企业，最早是在德国以钢铁起家。现在我们已经是一家多元化的工业集团。在过去的七八年里，我们进行了一系列的企业转型，现在转型还将进一步走向深水区，未来大家也会看到我们新的变化。

我们现在有五个大的业务部门，有最传统的钢铁、材料服务业务，也有机械零部件、汽车零部件、电梯、扶梯等电梯业务，以及化工、水泥、矿山等工业解决方案业务。我们涉足的行业也非常多，从汽车到飞机、到工程机械，从矿山、能源、到钢铁、化工，我们在为很多行业提供着基础的和关键的工程技术服务。对于我们的业务发展主要有四个方向，一个是城市化，这跟我们的电梯、自动扶梯等行业务相关。一个是智能出行，和我们的汽车业务相关。再就是可持续发展，我们的钢铁、水泥、化工等制造业都是传统的、高污染的行业，我们也为清洁能源提供关键零部件，另外是数字化，这是我们核心的创新方向，稍后我们会分享作为传统企业是怎么来做数字化的。

首先从可持续发展开始，大家现在可以看到在欧洲民间有很多非常激烈的活动呼吁环境保护，呼吁节能减排。从瑞典女孩开始的Friday for Future活动到一系列的民间游行，我们看到了社会对环境保护的需求。但是民间呼吁有些过于理想，最终还是需要需要政府、企业从务实的角度寻找解决方案，需要从企业竞争力、就业、成本、社会公平的角度来进行平衡。

大家知道德国、中国都在《巴黎议定书》的框架下做出了减排承诺。中国承诺到2030年碳排放量达到峰值，从现在的情况来看，咱们在某些领域甚至提前完成了任务，当然减排之路依旧任重道远。其中一个很重要的问题就是减排成本。

排放来自很多方面，从交通到畜牧，也包括餐厨做饭都是有很多的排放。当然，工业排放的影响可能是最大的。从治理的角度，工业排放最为集中，相对于分散的汽车、餐厨还是畜牧来说，更加容易治理，效率也会更高。所以我们工业企业把可持续发展作为我们责无旁贷的使命。

要减少排放，就要把排出的东西做一系列的处理，处理的动作都是成本。随着法规越来越严，成本越来越高。本来行业就产能过剩，成本也无法向下游转移，企业的压力很大。这里就会出现一个问题，那就是公平。如果张三做排放了，成本就比较高。李四如果做假排放，他的成本就会低。这样的竞争下去，就会出现劣币驱除良币的情况。我们需要在公平的环境下减排。

降低减排成本是目前工业的主攻方向。但是如果能减少化石能源的使用，多使用可再生能源，这个事情就好解决得多。我们现在也在实践使用氢气来炼钢，减少焦炭的使用，从源头避免碳排放。但是咱们也知道，可再生能源的成本还是高于化石能源，使用也有波动和供应的问题。但这是一条很有前途的技术路线。

回到探讨减排成本这条技术路线上，以围堵的方式进行碳储存，在多数情况下是不适用的，因为排放量太大了。钢铁、能源、化工、水泥对于减排技术的不断优化也将减排效率和成本推向极致。进一步降低减排成本需要创新。

工业排放出来的污染物，在榨取完热能之后只是无用但是有害的东西。我们能不能用循环经济的思路把二氧化碳也进行循环利用呢？把它放进一个更大的工业链条里，不让它排放出去，让它作为原料在里面尽量多地循环。

我们有这样的机会，因为蒂森克虏伯在钢铁、化工领域都有业务，当我们的钢铁专家、化工专家坐到一起的时候，他们就发现钢厂的炉顶气和化工生产的合成气在成份上有很多的相似性。主要成分都是二氧化碳、一氧化碳、氢气，可能还会有甲烷。化工企业在生产甲醇，生产氨的过程中还要人为生产二氧化碳进行补充。那我们能不能把炉顶气进行处理作为化工原料使用起来？

这样大胆的想法经过几年的研发，实践证明完全可行。我们现在这个项目在德国政府的资助下，就是用钢铁的炉顶气加上一些可再生能源生产出来的氢气作为化工厂的原料来进行化工产品的生产，把头疼的二氧化碳变成有用的化工产品，这个项目叫Carbon2Chem。这个项目不是一个概念，现在在我们德国的钢厂有一个试点，目前我们已经成功的合成出来价格比较有竞争力的甲醇和氨，我们正在往工业化商业化的方向推进。我们在中国也计划开始试点和推广。

除了把炉顶气生产成化工产品，我们还有一个格外的收获，就是可再生能源的多元利用。我们实际上是把可再生能源变成氢气或其它化学产品，通过工业体系来进行储运和利用的。它是更广泛、更充分地利用可再生能源。

可再生能源利用有一个最大的问题就是波动性，每天、每月的波动非常大，电网靠自身很难吸纳。为了使用可再生能源，往往需要安排储能，或者同等规模的火电厂来帮助电网削峰平谷。这显然曾加了可再生能源的使用成本和局限性。当我用工业的方法把可再生能源储存成氢气，或者是直接利用氢气，或者是把氢气转化为更方便运输的甲醇或者天然气，管网路网都可以运，储存损耗也很小，电解技术加上工业的体量完全应对可再生能源的波动性。实际上，我们是把可再生能源只能通过电网利用的局限打破了，我们相信这是工业甚至社会绿色发展的未来之一。

我们构想的未来工业是这样的，我们的原料除了过去的化石资源以外，可以把可再生能源更多元地作为能源和原料进入到工业体系。从源头减少碳使用，在过程中将碳循环起来，这样的绿色工业能支持下游的交通、城市、农业一系列的应用。

对于新能源汽车来讲，现在的挑战之一就是用的电还是主要来自火电，碳排放也不小。或者氢燃料电池汽车的氢气还将在一段时间里主要来自于化石原料的副产氢，也伴随着大量碳排放。但是当我们通过工业的规模化把可再生能源的使用量大幅度提高以后，将促进交通领域绿色电能、绿色氢能的成本降低和供应链扩充，这也为新能源汽车的进一步普及奠定了基础。

Carbon2Chem这么复杂的项目，实际上是把化工、钢铁、可再生能源联系到一起进行减排优化，这需要多个行业的专家和技术。实际这个项目也不是我们蒂森克虏伯一家在做，我们联合了行业里的几家巨头，也包括今天出席活动的赢创，以及巴斯夫、弗劳恩霍夫协会等一系列的德国知名企业和研发机构，我们一起利用各自的优势来做这个事情。

大家可以想象这么一个跨行业的合作相当复杂。仅仅是站在生产的角度，怎么能让三个行业的供应链、原材料、生产节拍都能结合到一起，这不是那么容易的。

特别是刚才我提到了可再生能源的波动问题，生产总不能今天刮风了就生产一点甲醇，明天不刮风就停产。

化工厂、钢铁厂联产问题也需要解决，钢厂到底排了多少炉顶气，哪些去发电，哪些气体给化工厂，化工厂开工率到底是多少，是否需要加压加热……这些问题放在一起非常复杂，需要技术来帮助我们。

随着数字化技术的不断提升，每家企业都在进行数字化升级和改造。随着计算机算力的增加，我们做更深度和更大规模的模拟仿真已经具备了技术基础。这就允许把钢铁、化工、可再生能源的仿真建模联系在一起，建一个非常复杂、逼真、实时的系统。在这个模型里可以模拟、控制钢厂、化工厂以及可再生能源的生产和资源调配。数字化技术使如此复杂的联产成为可能。

这里也会碰到一些小问题，举个例子，我们的多个合作方在各自的领域积累了很多年的技术诀窍，但是建模仿真将变相的把很多技术诀窍暴露出来。

按照传统的建模方法，需要把所有相关的变量放在一个模型里，这样逻辑虽然最清晰，但是赢创的技术秘密、蒂森克虏伯的技术秘密、巴斯夫的技术秘密都暴露出来了，这显然增加了很多企业合作的顾虑。

为了保护各家的技术秘密，我们通过技术的手段建立了很多的黑盒子，每家的技术模型都放在黑盒子进行加密，大家把输入输出定义好，我们把黑盒子的输入输出联系起来，解决大家的后顾之忧。

在这个过程里，我们实际上是利用现在流行的数字双胞胎技术，把钢厂、化工厂、能源虚拟地投影到数字世界进行管控。

典型的数字双胞胎是把现实世界的物理机械在数字世界进行复制，蒂森克虏伯的汽车生产线业务就是把生产线每个零部件和它们的相互关系先在数字世界进行设计和模拟测试，然后在实现到现实世界。生产线的数字模型和真实现场照片放在一起几乎可以以假乱真。可以想象，在数字世界里，我们可以更便捷、更灵活、更快速、更低廉地进行设计、调整和测试。零件之间的匹配、干涉可以得到充分验证，之后的零件加工、安装调试、培训、维护都可以在虚拟和现实之间同步实现，甚至未来的产线变更也可以更便捷地完成。

在这样的技术下，我们可以为工业带来很多的灵活性和可能性。矿山设备可以通过视频实时判断物料堆积的体积和易损件的磨损情况，家用电梯可以通过虚拟现实技术现场测量楼梯，并让用户实时看到自家楼梯安装后的虚拟画面。除了这种看起来非常真实的数字双胞胎，我们也有很多看不到的物理世界可以进行数字复制。无人机可以把厂区的异常泄漏和异常温度进行实时巡检，通过加速度传感器捕捉的水泥厂轴承的振动可以预测失效。通过机器学习和神经网络技术让多个测量数据更全面准确地反映的零件合格情况减少误判……实际上我们是在用越来越便宜的传感器、越来越快速的网络和越来越复杂的数字化的模型，更逼真、正细致地把虚拟和现实结合起来，把人类色声香味触法无法探知的信息从无形变成有形，从概括到详实，从无名变成有名，便于我们分析、理解、管理、优化。我们相信数字化、智能化将带来第四次工业革命。

对于蒂森克虏伯来讲，我们现在就是以客户价值为中心，在数字化运营、数字化产品和数字化商业模式方面进行实践，从而逐步积累了实用的技术能力和经验。这些项目就像灯塔一样，在不同的领域，围绕客户的价值，考虑回报地投入，务实地开展探索。也是通过这些成功的灯塔项目来引导更多的人参与进来。

很多软件公司也会找到我们，让我们把数字化交给他们来做，我们还是专心做传统技术就行了。但是我们知道，传统工业企业积累了几十年甚至上百年的工业技术、经验和数据，对软件公司来说是很大门槛。在我们来看，数字化技术、包括人工智能技术应该作为工具，把传统工业的技术专家、运营专家武装起来。我们希望能够和我们客户一起，和数字化专业企业一起，把各自的优势结合起来，用数字化技术让工业发展得更高效、更绿色、更美丽。

我一直特别喜欢界面工业之美这个名字。对于工业的美，大家有不同的理解。但是，我们更愿意把工业之美建立在绿水青山之上。

从数字化的角度，在肉眼可见的工业设计背后，我们可以看到了物理世界、化学世界、数学世界的美丽，我们也希望能够和在座的各位一起分享这种美，丰富这种美。让美丽的数字世界给现实世界创造一个美丽的明天。