随着5G的全面铺开，我国社会经济发展将进入5G智能时代。作为助力农业现代化的中国化肥行业将面临着国内外形势环境变化及其由此带来的一系列机遇与挑战。日前，国家发改委、教育部、科技部等多部门日前联合发布《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》(以下简称《意见》)。在国家大力推进智能制造的背景下，如何助力化肥生产企业提升智能制造水平是“十四五”时期中国化肥行业发展的重要课题。
我国化肥行业智能制造发展现状
“十三五”以来，我国化肥行业努力把握以互联网为核心的新一代信息技术革命的机遇，在政府的主导下，行业组织、企业等协同推进智能制造发展，提升了我国化肥业制造水平，增添了化肥企业竞争优势和实力。
一是智能制造体系和框架初步形成。经过“十三五”的努力，我国化肥业智能制造的体系和框架初步形成，基本实现机械化、自动化，逐步迈向数字化。在一些大的化肥企业已经初步形成了一套智能制造体系，覆盖化肥生产销售的各个环节。河南心连心、中盐安徽红四方通过建设绿色智能工厂项目以及推进工业化与信息化深度融合，推动化肥生产智能化，促进安全环保管理标准化，利用ERP云管理平台与生产、仓储系统集成对接，实现制剂订单下达、生产、入库、发货一体化智能管理，实现工业化与信息化的融合;通过二维码追溯系统、DCS智能控制系统实现公司内部设备、质量、物料、制造过程等信息互联互通;他们建立小程序与ERP云管理平台集成，实现销售业务全流程管控，建立全面信用管理信息系统、客户信息与公司信息共享的平台管理。有不少化肥企业在包装袋上已印上了产品识别码，相当于“身份证号”；通过识别码，可以查询到这瓶化肥从生产、包装、物流，直至经销商或农资零售店等环节的信息，生产时间甚至可以精确到秒，如果出现质量问题，可以通过这套智能化系统，进行有效追溯。还有某化肥公司车间的“防窜货系统”，采用这一系统，可实现“一袋一码”；公司几条生产线均可实现二维码产品数字化营销；比如，消费者购买化肥后，只要扫描化肥包装袋上的二维码，即可实时了解商品批次、批号、工厂名称等信息，做到跟踪每一袋化肥、每一个人，实现物与人的连接、人与人的连接，并解决化肥行业急需解决的防伪防窜货、产品溯源、防伪码查询难题。对企业来讲，还可实时收集化肥的使用时间、地点等信息，依托产品大数据，为化肥商品的市场情况与分析提供数据依据，实现对不同地区化肥使用者人群的精准投放。实现了化肥行业质量安全信息可追溯系统。2018年，全国化肥二维码追溯系统平台启动运营，有效地解决了化肥行业在生产经营中面临假冒伪劣、恶意窜货、不合理用肥等问题。
二是建成了一批智能生产线、智能车间和智能工厂，培育了一批智能制造示范企业。“十三五”以来，一些规模较大的化肥企业率先进入智能制造，进行企业智能设计与规划，企业智能化改造如火如荼。尤其是在我国一些大的化肥企业已看到成效。走进生产车间，只见庞大的机器和来回纵横的管道，却看不到几个工人。从生产线，到包装、运输，生产高度自动化，全程数字化；坐在中央控制室，从大屏幕上，可以看到每一个生产点位，并实时显示生产成本、设备状态等信息。技术人员拿着手机，就可以进行设备维护。工人们头戴的是“智能头盔”，上面安装有摄像头、芯片等，利用AI高速摄像头，对生产、物流过程进行监控，自动识别不安全行为并提出预警，有效减少不安全事件发生的频次。
智能生产线、智能车间和智能工厂也闪亮登场。智能化肥生产线不仅有助于提高生产效率，还有助于提高化肥生产过程的安全、环保监管能力，增加产能的同时提高化肥品质以及安全环保水平。近年来，我国化肥行业对于一些传统生产线进行了智能化改造，改建了一批智能车间，新建了智能工厂。如中盐红四方公司认真贯彻落实《中国制造2025》的战略部署，以业务需求为导向，立足于解决生产经营、发展建设和企业管理实际问题，结合信息化发展趋势以及适应公司未来发展战略需要，建设智能化工厂。采用DCS、MES、ERP、移动应用、大数据等先进技术，按照“数字化、可视化、模型化、集成化和自动化”的建设思路，对原有系统进行集成、完善、提升和深化应用，形成产供销和上下游产业链的信息化链接，通过企业大数据的分析与应用，使得数据资产化，决策智能化。智能物流仓储也出现在化肥行业，有效地降低企业仓储物流成本。两化融合加速了传统企业的信息化运用，化肥企业作为传统企业乘势而上，改造了传统生产线、车间，智能制造正在逐渐渗透化肥生产经营环节。河南心连心、中盐安徽红四方、司尓特、中化化肥等化肥企业在智能制造方面走在前列，其中一些化肥公司被评为智能制造示范企业，这些智能制造示范工厂上马的智能化生产线，智能包装线、集中控制系统和生产线监控系统，无人值守的自动化立体仓库，同时上马的智能物流系统，实现物料供应、生产、发运和产品追溯全供应链智能化、自动化流水线生产，在行业起到了示范带动作用。通过智能工厂建设，进一步提升工厂运营管理水平，推动企业生产方式和管控模式变革，提高安全环保、节能减排水平，促进劳动效率和生产效益提升，全面提升企业可持续发展的竞争力。
三是化肥智能制造的开发与应用开始破题。化肥行业是服务于农业的化学品行业，面对农业现代化和加速到来的信息化浪潮，传统工农业加快融入信息化。随着新型信息技术与制造业的不断融合，智能化成了化肥生产、检测设备目前的发展方向之一。同时，化肥业面临的形势也在加速化肥智能制造的开发与应用。双循环格局的形成、供给侧结构性改革的推进、环保督查的常态化管理。产业发展的阵痛促使化肥生产不再单纯考虑产品的产量，而是着重推动绿色新型肥料研发和运用大数据测土配肥、实现智能施肥云技术两条主线同步创新驱动，将人工智能融入到新品研发、制造与服务过程等。一些有远见的企业着手智能化研究与改造，并取得了一定的成果。如中化化肥的化肥智能制造及服务试点项目即“智能配肥机+云端数据库+电商平台+农化服务平台”组成的智能农业服务平台，可以高效率满足农业生产对肥料定制化需求的肥料生产供应模式。再如有的研究项目针对化肥企业制造流程智能化升级，对工厂底层数据进行自动化抓取，实现数据可视化，并打造连接平台、管理平台、移动平台和智慧平台，运用大数据分析技术，完成化肥智能制造工厂的建设；通过远程支持，实现技术专家实时支持工厂运行和维护；还有的项目利用云平台、AR工具、CCTV和SRA系统等技术手段，进行远程访问、故障诊断、问题解决和系统优化；甚至有的研究利用虚拟仿真技术，建立虚拟化肥生产线，在虚拟的生产环境中去仿真实际生产情况，识别和发现生产效率和质量改进点，有效提高产品品质和生产线效率；有的研究项目深入研究了化肥生产工艺关键参数，开发了安全管理、质量管理、物流管理等系统，降低人员劳动强度，提高劳动生产率。
我国化肥行业智能制造存在的问题
但要看到，我国化肥智造仍在起步阶段。目前，我国化肥行业智能制造整体处于起步阶段，技术、人才缺乏，基础设施薄弱，大数据、云计算尚不能有效广泛地利用。企业基本具备生产自动化水平，但大多局限于安全生产、减少劳动力层面。整体来看，在智能化过程中，存在缺乏核心技术自主创新能力、标准体系不够完善、软件与信息技术发展较弱、缺少行业优秀企业领导和相关先进制造服务业支持等问题。
一是智能化制造水平不一，发展不平衡。首先是对于智能制造一知半解，比如在建智能产线时，因为不明确什么是智能制造，而将只建成了具有基础自动化、MES和ERP的产线，误认为是智能产线。此类产线缺乏的正是智能制造的核心：智能系统。这类只有数据看板的产线只有工程师可以运行，问题较多，甚至出现了对此类智能产线投入则“快死”，不投入则“慢死”的两难境地。智能工厂建设没有很好地统筹生产运营管理、经营管理、决策支持等管理业务，实现一体化运营就只能成为空话。尽管智能制造的发展带来了新的生产模式，很多化肥企业对智能制造都十分感兴趣，但由于认识水平、资金投入等方面的差异，导致全行业智能化制造水平不一，发展不平衡。一些化肥大企业在智能制造上投入大、两化融合程度深、企业智能化改造进行的早和好，而一些中小化肥企业的智能制造就处于说说罢了的状态，尽管对于智能制造有想法、有规划，但由于稳定就业和囊中艰涩，智能制造就变成了一句口号而已，我国化肥业智能制造的发展不均衡，终究会滞后我国化肥智能化的进程。
二是化肥业大数据应用不够。在化肥业智能化中，太多的数据将会喷薄而出，化肥企业要分析比对数据，大力挖掘大数据的价值，对于企业生产、服务和商业模式的优化具有重要的意义，企业智能制造的动能就会加速。但我国化肥企业这方面重视不够，对于由传感器、物联设备、生产经营业务数据、外部互联网数据所涌现的庞大的数据，视而不见，对于这些量大而散、种类繁多的数据缺乏系统的整理，缺乏对大数据分析以及化肥业数据交换的研究，很难得到合理应用，即使有企业应用，也是肤浅的，目前大部分企业的基础数据采集方面尚不能支持智能化应用的实现，例如自控率、设备完好率较低等，无法支撑智能化应用。一些企业数据采集不能集成处理无法成为决策判断的依据，驱动智能化受阻；各工作板块独立无连接，造成系统多环节调度不灵，产生信息或者自动化孤岛，智能化生产空有口号，落地实施较为困难。这些是目前大多数企业面临的突出问题。此外、没有形成行业或者企业的数字创新中心，大数据在化肥业智能化中的应用还处于表层。整体看，我国对化肥业大数据的应用才刚起步，存在数据整合缺乏、专业数据服务匮乏等问题。
三是自主创新还是弱项，核心技术还没有真正掌握。当前，我国化肥业整体创新有待加强，在核心技术上处于被动。在化肥行业的智能化过程中，一些关键零部件、核心技术仍需依赖国外。在智能制造先进技术方面自给率低、对外依赖度高，如智能控制技术与在线分析技术以及智能化嵌入式软件等都存在这样的问题。此外，国产智能装备的性能和稳定性方面还有瑕疵，给化肥业智能化发展带来一些麻烦。所有这些，加大了智能化改造成本，对我国化肥智能制造的发展带来了影响。
四是标准混乱，亟待统一。当前，智能制造上标准化存在问题，没有统一标准，给企业智能制造带来困难。智能化过程中标准统一是关键，若各种信息集成软件、设备关键部件接口、信息网络端口等不统一，各行其是，就难以顺利对接，实现网络间信息的共享。若这一问题不能得到解决，就势必影响我国化肥制造智能化的进程。
五是化肥行业智能制造相关的现代服务业发展滞后与技术人才短缺。化肥行业智能制造需要良好的现代服务业作为后盾，先进制造服务业对智能流程设计与智能监控技术以及智能信息集成管理软件等都意义很大。而我们在先进生产性服务业方面还存在着不少短板，如在智能制造服务业市场和相关政策体系以及市场化等方面；还存在先进生产性服务产业占比不大，供给存在一定的问题；化肥行业智能制造实施离不开相应的人才，而我们智能制造专业人才培训服务体系发展滞后，相关技术人才缺乏，智能制造技术性人才需求就显得力不从心。
关于加快推进我国化肥业智能制造的建议
“十四五”期间，我国化肥发展将面临国内外社会形势的转变、国家总体战略布局优化以及信息技术革命带来的机遇与挑战。百年未有之大变局下的中国化肥行业必须加快我国化肥业智能制造步伐，大力发展人工智能、虚拟现实、大数据、区块链等新兴信息技术，才能应对前所未有的机遇与挑战。
一是产学研用融合，筑就创新高地。今年3月24日，国务院常务会议明确，将制造业企业研发费用加计扣除比例由75%提高至100%，同时改革研发费用加计扣除清缴核算方式，激励企业创新，促进产业升级。国家在政策上大力支持企业创新，而创新必须以企业为主题搞好产学研用，为此，发展化肥智能制造，必须狠抓自主创新，促进产学研用结合。以化肥智能制造实际应用为导向，着力培养创新型人才。进一步发挥人才和技术的作用，逐步构建完善的智能制造创新研究基地，着力发展自主创新技术，强化前沿关键技术研发，促进智能需求与应用间联动，实现“产、学、研、用”一体化创新和融合发展。对于政府和企业来说，要遵循创新人才成长规律，为一流的人才创造一流的环境和更多发挥才能的舞台，打造政产学研用融合的创新生态；要统筹考虑各方需求，加强基础研究，系统谋划未来化肥产业智能制造发展；要发挥好企业在市场前瞻性、需求敏感性方面的优势，支持化肥企业和科研院校与科创企业的深度合作，激发企业可持续的创新动力。
二是统一智能制造标准，推动智能化进程。标准问题事关化肥行业智能制造，标准统一先行将成为智能制造的关键。要发挥政府作用，在行业标准的制定和推广中，应结合实际，总体要求、建设思路、建设内容和组织实施方式等要科学把握，构建体系框架、参考模型要多维度，如系统层级、生命周期、智能功能等等。一些重要技术制定标准要从产教研综合考虑。政府主导，企业主体，分阶段、分层次推行应用，以打造完善的智能化综合标准技术体系，并充分发挥标准化的基础性和引导性作用，指导当前和未来一段时间内智能装备制造标准化工作。
三是强化行业大数据的应用，建设行业和企业的数字中心。化肥业大数据必须得到应用，才能彰显其价值。在大数据应用上，可以由行业或者企业与高校科研院所一起出资建设数字服务中心，在提高运算能力的基础上，深入研究各种数据库与数据应用软件以及数据集成平台；对化肥生产中产品设计、制造、物流、销售、售后服务等大数据应用进行标准规划，多维度梳理大数据应用标准，逐步完善健全化肥大数据标准体系。此外，要把实际应用与推广密切起来，引导企业进行大数据应用，并针对重点领域，开展大数据标准验证，培养示范型企业，引领更多领域企业，推动发展工业大数据和传统工业协同发展的新模式，使工业大数据更高效地为化肥智能制造发挥价值。
四是积极培育与化肥智能制造相配套的现代智能装备制造服务业，推动智能管理服务企业发展，搞好智能人才培训和培养。随着化肥业两化融合的加快，化肥业智能制造将如火如荼，对于化肥生产线、仓储等装备的智能改造的要求也将越来越迫切，还有新建化肥企业以及生产线对先进制造服务业更加青睐。针对发展相对滞后的我国化肥智能装备制造服务业这一短板，要做好如下工作来加以解决：首先，把智能生产网络平台搞起来，以实现共享（企业间的信息资源）与优化生产配置。政府要在政策上倾斜，鼓励支持越来越多企业加入，把相关服务业市场培育壮大起来。其次，要搞多元投入，把各方社会资本的积极性调动起来，主动把资金投入到化肥智能制造相关服务管理领域，为化肥智能制造（装备制造业智能化）技术与系统研发打下根基。最后，要搞好创新人才的培养，加大对技术工人的培训，搞好相关服务体系建设，以科学的政策为杠杆，来撬动相关人才的培养，高等职业院校要根据化肥智能化所需做好专业性人才培养，为化肥企业输送合格的智能制造人才。化肥企业也要千方百计提高工作待遇尤其是提高收入水平，让智能制造人才，能够招进来，留得住，让他们义无反顾地投入到化肥行业智能制造的建设上来，为中国化肥工业的智能化做出应有的贡献。
中国是拥有14亿人口的农业大国，是全球最具成长性的内需市场和超大规模市场。尽管市场大，但中国化肥企业传统发展优势已经不明显。事实上，化肥行业的生产线效率差别很大，一方面，用工人数差异很大，产能相同的生产线用工数动辄相差数倍；另一方面，设备效率差异很大，这意味着成本也会相应相差数倍。在人工成本飞速提升的当下，智能制造无疑是降低成本、提高效率的重要砝码。随着互联网技术、信息数字技术的迅速进步，中国化肥行业需要更多的带有新型传感器的智能机器人、智能化成套生产线等，也需要更优良的智能制造系统与智能制造服务。随着智能化水平的提高与成本、质量控制以及单位GDP能耗下降的要求，中国需要越来越多的智能制造化肥企业，智能制造将会在行业大范围推广应用，中国化肥智能制造的春天将很快到来。