打通 “最后一公里”，智能制造赋能新材料产业化

在全球产业格局加速变革的当下，新材料产业作为战略性、基础性产业，已然成为各国角逐科技与经济制高点的关键领域。然而，从实验室研发到大规模产业化的进程中，“最后一公里” 的难题始终横亘在前，严重制约着新材料的广泛应用与产业效能的充分释放。在此背景下，智能制造以其独特的优势，为打通这一关键瓶颈、推动新材料产业化注入了强大动力。

新材料产业化的 “最后一公里” 困境

新材料从概念提出、实验室研发到最终实现产业化应用，需历经漫长且复杂的过程。在实验室阶段，科研人员能够精准控制条件，实现新材料性能的突破与验证。但一旦迈向产业化，诸多现实因素便接踵而至。一方面，规模化生产要求工艺具备高度稳定性与可重复性，而实验室成果往往难以直接适应大规模生产的严苛环境，工艺放大过程中极易出现性能波动、质量不稳定等问题。例如，部分新型纳米材料在实验室小试时展现出优异的催化性能，但在工厂规模化生产中，由于反应设备尺寸变化、物料传输差异等，催化活性大幅下降。另一方面，成本控制成为产业化的关键制约因素。新材料研发投入巨大，若在产业化过程中不能有效降低生产成本，即便性能卓越，也难以在市场中立足。以一些高性能碳纤维材料为例，其生产工艺复杂，设备昂贵，导致产品价格居高不下，限制了其在民用领域的广泛应用。此外，市场对新材料的认知与接受度也是影响产业化进程的重要因素。新的材料往往需要配套的应用技术与产品设计进行适配，这需要产业链上下游企业的协同创新与深度合作，而现实中各环节之间信息壁垒高筑，协同难度大，使得新材料在市场推广中举步维艰。

智能制造为突破困境带来转机

智能制造凭借数字化、网络化、智能化的技术手段，为解决新材料产业化的 “最后一公里” 难题提供了系统性方案。在生产过程中，通过引入先进的传感器、自动化设备以及工业互联网技术，能够实现对生产工艺的实时监测与精准调控。以锂电材料生产企业为例，合肥恒力的设备通过先进温场仿真、辅助加热和先进控温算法，实现了六列三层辊道炉空间温度均匀性≤±5℃，确保了产品性能的一致性。这种精确控制有效避免了传统生产中因工艺波动导致的产品质量问题，极大提升了大规模生产的稳定性与可靠性。同时，智能制造借助大数据分析与人工智能技术，能够对生产数据进行深度挖掘与分析，优化生产流程，降低生产成本。企业可根据数据分析结果，精准调整原材料采购、设备运行参数以及生产排程，减少能源消耗与物料浪费。尚水智能的双传动混合包覆机通过旋向相反的双桨叶设计，实现对流与剪切混合协同，能耗仅为传统设备的 1/3。在市场拓展方面，智能制造赋能下的数字化研发平台，能够加速新材料与下游应用领域的对接。通过虚拟仿真技术，企业可以提前模拟新材料在不同应用场景下的性能表现，为客户提供更直观、准确的产品解决方案，增强市场对新材料的认知与信心，促进新材料的快速推广应用。

智能制造赋能的成功实践

众多企业已在智能制造赋能新材料产业化的道路上先行先试，并取得了显著成效。山东玻纤通过从 “自动” 到 “智能” 的全面提速，实现了生产效率与产品质量的双提升。在其 30 万吨高性能(超高模)玻纤智造项目(一期)生产线上，大量机器人、机械臂代替人工作业，产品实现自动称重、贴标、缠膜、包装及智能输送，不仅降低了人力成本，还使产品质量得到了可靠保障。同时，原有 17 万吨 ECER 玻纤生产线数字化升级技改项目，采用国际先进技术和设备，用工人数减少一半，生产效率和产品质量却节节攀升。再如，江西鲲鹏新材料科技有限公司携手江西移动，以 “5G + 工业互联网” 为核心驱动力实现智能化转型。通过引入基于 5G 的 AI 调度系统，实时采集多项参数并动态生成最优生产计划，设备综合利用率提升至 85%，订单交付周期缩短至 12 天。5G + 机器视觉质检系统将产品合格率从 95% 提升至 99.3%，客户投诉率下降 60%。此外，通过搭建能源管理平台和采用绿色技术，单吨产品能耗降至 1.2 万 kWh，低于行业均值 20%，成功实现了从 “制造” 到 “智造” 的蝶变，为锂电产业集群突破数字化瓶颈提供了宝贵经验。

未来展望

展望未来，随着科技的持续进步，智能制造将在新材料产业化进程中发挥更为关键的作用。一方面，智能制造技术自身将不断迭代升级，人工智能、大数据、物联网等前沿技术将实现更深度融合，为新材料生产提供更加智能化、柔性化的解决方案。例如，通过构建数字孪生工厂，企业可以在虚拟环境中对整个生产流程进行模拟、优化与验证，进一步缩短新产品的研发周期与产业化进程。另一方面，智能制造将推动新材料产业生态的重构与完善。产业链上下游企业之间将借助数字化平台实现更紧密的协同创新，从原材料供应、材料研发生产到产品应用开发，各环节将形成高效联动的有机整体。高校、科研机构与企业之间的产学研合作也将在智能制造的赋能下更加顺畅，加速科研成果向现实生产力的转化。同时，智能制造还有助于新材料产业绿色可持续发展目标的实现，通过优化生产流程、提高资源利用效率、降低能源消耗与污染物排放，推动新材料产业向绿色、低碳、循环方向转型升级。总之，智能制造作为打通新材料产业化 “最后一公里” 的关键力量，将为新材料产业的蓬勃发展开辟广阔前景，助力我国在全球新材料产业竞争中抢占制高点，推动经济社会向高质量、可持续方向迈进。