有这样一种新材料，它的比重不足钢的1/4，强度却是钢的7到10倍，它重量轻、强度高、耐腐蚀，被称为新材料之王，也被誉为“黑色黄金”，它就是被广泛应用于航空航天等方面的新材料——碳纤维。1975年，我国开始布局攻关碳纤维，历经30多年，到2012年突破了关键技术，成为继美国、日本之后，世界上第三个拥有这一技术的国家。

黑色黄金“碳”索者

位于山东威海的一家“专精特新”企业——宝威新材料科技有限公司厂房内，一根根高性能碳纤维复合材料“丝”正在被缓缓抽入“织布机”，最终形成一卷卷碳纤维预浸布。然而，在这偌大忙碌的厂房内，记者却看不到一个工人，映入眼帘的是一个个机械手臂，它们在各自岗位上忙碌不停；不时有机器人穿梭其中，把物料精准送达；无数个“纱锭”以同样的速度转动。

很难想象，这样一家从事高性能碳纤维复合材料研发和生产的高新技术企业，在十年前只能生产渔竿。

作为曾经的传统渔具生产企业，宝威于2012年转型生产碳纤维复合材料。近十年来，宝威投资5.2亿元，按照“工业4.0”设计理念，打造了“5G+工业互联网”体系智能工厂，入选省级智能工厂，产能翻了3倍，实现了从“劳动力密集”向着智能制造的大跨越。

如今的宝威，可提供全模量、多种树脂含量的碳纤维复合材料，开发了包括碳布、碳带、玻璃布、预浸碳丝等“拓力”牌超薄碳纤维预浸料系列产品，旗下产品性能和质量远优于国内同类产品，被广泛应用于先进电子设备、体育用品、交通轨道、汽车等领域，获得了诸多客户与业内专家的高度认可。超薄碳纤维预浸料系列产品在电子声学领域的应用，填补了世界空白。

精度高、稳定性强，是宝威碳纤维材料的重要特点。威海宝威新材料科技有限公司总经理姜波表示，宝威对产品质量的把控，主要得益于智能化生产。

“我们现在的工厂，可以称得上是‘黑灯工厂’，在不开灯的情况下仍可以实现24小时生产。”姜波说。

“会学习”的机器人上岗

产值不断翻升，工人却仅有42人，2020年，曾作为一家传统渔具生产企业的宝威投资1.75亿元，按照“工业4.0”设计理念，打造出“5G+工业互联网”体系智能工厂。宝威的转型之路，也正是威海市奋力打造碳纤维产业聚集区的有力写照。相较于传统的人工生产，机器生产不仅能提高效率，还能将误差缩至毫厘之间，提升品控。以赛事专用箭杆生产为例，重量和直度的误差需要把控在微米之间，靠人工的经验制作很难完成，但在智能工厂，因为有了会学习的机器人，产品合格率不断提升。

从物料进车间，到成品入库，机器人间的“对话”就可以完成。“工厂内依托上万个传感器为连接，通过运用物联网、AI、云数据库、5G等技术，让生产工业大数据纵向集成、无缝衔接，实现真正意义上的无人作业。”

“智能制造与自动化制造最大的区别在于有一个可以独立学习和思考的‘大脑’，机器人不仅会分析失败的原因，也会总结成功的经验。当制作出一个近乎完美的箭杆后，机器人自动将数据进行记录积累，在之后的生产中，不断进行计算、调整、提高，进而达到整体品控质的提升，且这种学习是不间断的。”姜波说。

宝威新材料作为目前国内碳纤维行业的领军企业，它的这种智能工厂的生产模式，也为碳纤维产业智能化发展树立了可复制可推广的行业标杆。

实现智能化生产，技术创新是关键

航空航天领域对碳纤维材料的品质稳定性要求特别高，而且要求整个生产过程全部可追溯，因此智能化生产成为保证产品品质的最佳方案。“只有实现无人化和数字化的闭环生产，才能真正解决碳纤维材料品控的问题。”

目前工厂内全部生产设备都是企业自行研发，已授权专利40项，其中发明专利11项。“由于实现了智能化生产，我们企业目前只有42人，其中一线工人已经很少了，大部分都在从事研发工作，主要包括材料学、自动化、软件研发。”

2022年，宝威被评为国家级专精特新“小巨人”企业，在业内高端产品的市场占有率达到10%，产品广泛用于航空航天、手机折叠屏等高端或新兴产业领域。

对于未来，姜波表示，希望可以打造出一个超级工厂。“现在我们是局部的机器在学习，未来希望可以打破机器之间的共享壁垒，让机器集体学习、相互学习，实现人工智能的整体化，真正做到制造智能化，产品数字化。”

文章来源： 国际在线，大众日报，中国新闻网