企业转型之路系列报道——先进产品及工艺的创新突破

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导读：

从“中国制造2025”全面推进以来，越来越多的企业走上了工业化和信息化深度融合的转型升级之路，在转型过程中，企业的产品生命周期在不断缩短，新产品研发上市的周期成为影响企业转型的重要因素。而研发新产品仍面临重重困难，设计周期长、产品复杂度高、质量要求高等问题都限制了企业产品研发的效率，增加了研发成本。

本期为企业转型之路系列报道第二篇：以国家超级计算天津中心与天津万峰环保科技有限公司的合作应用案例为代表，阐述企业通过先进产品与工艺的优化设计，开启智能化转型之路。

随着信息技术的飞速发展，特别是超级计算机的广泛应用，计算机工程仿真技术逐渐成为先进产品设计研发的中流砥柱，该技术能够有效地缩短研发周期，加快新产品投放市场的速度，提升设计精度，缩减研发成本。现在，计算机工程仿真技术已经在汽车研发设计、工程机械设计、新材料、高端装备研发设计等各个领域发挥重要作用。

目前，随着云计算、大数据、人工智能等信息技术应用的兴起，国家超级计算天津中心在计算机工程仿真技术的基础上应用新一代信息技术，形成超级计算、云计算和大数据融合服务环境，面向企业提供一站式的在线先进制造研发平台，企业无需投入大量资金购置硬件设备、软件许可即可实现大规模仿真计算，使得企业在先进产品的创新设计过程中，快速优化产品各项性能参数，实现产品快速定型、缩短产品上市时间、降低产品研发总成本、加快企业核心产品与核心竞争力的打造，实现企业快速转型。

天津万峰环保科技有限公司（以下简称“万峰环保”）于2011年经天津科委会科技招商入驻天津空港经济区内，是以水污染治理与资源化利用、污泥处置与综合利用、土壤修复以及废气治理领域的技术研发和应用为主的国家级高新技术企业，先后被评为“国家工信部符合《环保装备制造业（污水治理）规范条件》企业”，天津市2019年首批瞪羚企业，“天津市“千企万人”支持计划”，“保税区年度突出贡献企业”，“天津市中小企业“专精特新”认定产品”等。万峰环保坚持高新技术研发与应用，实现了技术的产业化与商业化。

万峰环保污水处理主要依托于自主研发的臭氧催化高级氧化技术（专利号：ZL201310067756.3），该项技术在工程应用上实现了国内首创，填补了污水深度处理领域的空白，可用于化工、制药、印染、电子电镀等废水深度处理，是一种环境友好型工艺，具有提升城市绿色安全、生态健康价值。其技术核心包括高效溶气系统，该系统具有溶气效率高、能耗低，性能稳定等优点，是新一代环保创新型的节能产品。

图1 臭氧催化高级氧化高效容器系统

基于万峰环保此项技术的市场广泛规模应用数据基础，在2019年，万峰环保与国家超级计算天津中心合作，开展了针对臭氧催化高级氧化工艺技术的优化模拟，对高效溶气系统导流板结构的角度、形状、位置等参数进行了优化，进一步提高此项工艺技术包的运行处理能力。整个计算过程均通过天河工程仿真云平台完成，最大化的实现产品的快速优化定型，量化投资及运行成本，扩大市场效益和经济效益，推动行业绿色高效可持续性发展。

图2 部分计算结果展示

目前，万峰环保的这套高效溶气系统已成功应用于全国几十座污水处理厂提标改造工程上，项目范围涵盖了北京、天津、河北、河南、山东、江苏、浙江、海南、黑龙江等地，极大的促进区域水生态环境健康发展，创造直接经济效益超数十亿元。下一步，万峰环保还将与国家超级计算天津中心共同搭建环保产业的工业互联网平台，综合提升企业数字化、信息化、智能化水平，持续助力企业良性快速可持续发展。

国家超级计算天津中心依托“天河”系列超级计算系统，以行业应用需求为导向，重点打造具有行业创新引领、全国广泛影响的先进制造创新性研发机构和平台，构建先进制造研发从先进材料研发、先进产品设计、先进工艺优化到先进物联运维的全创新链，实现资源共享、成果转化、产业培育，全方位推动先进制造协同创新、产业应用、产业聚集与产业引领，成为天津、京津冀乃至全国科技创新、产业转型升级、战略新兴产业聚集的重要支撑。