美國能源部啟動人工智能計劃以現代化紙漿及造紙行業

美國能源部 (DOE) 正在利用人工智能、數碼製造及先進材料科學來改變一個數十年來變化不大的行業。新近推出的全國性倡議——森林產品技術研究與推進中心 (CRAFT)，將開發下一代技術，以現代化該國的紙漿、造紙及包裝行業，這一行業支持了數千個製造業工作，但仍依賴老舊的工廠基礎設施。該倡議由 DOE 的橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 領導。該計劃將集合多個國家實驗室、大學及行業夥伴，以提高製造效率，幫助國內生產商保持全球競爭力。

CRAFT 的目標並非專注於建設新工廠，而是通過數碼轉型從現有設施中提取更多價值。研究人員將使用基於人工智能的流程改進、複雜建模、自動化和數據分析來識別運營瓶頸、減少停機時間、提高產量及降低生產成本。CRAFT 執行董事兼 ORNL 高級研究與開發成員丹尼爾·考克林 (Daniel Coughlin) 表示：「美國的紙漿和造紙行業對數千個鄉村社區至關重要，就像我在緬因州成長的地方，但現有基礎設施大多已有數十年歷史。」

CRAFT計劃的目標與方法

該中心由 DOE 的關鍵礦產與能源創新辦公室的工業技術辦公室資助，並得到太平洋西北國家實驗室、愛達荷國家實驗室及新成立的落基山國家實驗室的支持，以及一個工業夥伴網絡。

除了數碼工具外，該研究計劃還將處理行業內一些最耗能的製造階段，包括下一代紙漿處理、化學回收、脫水及乾燥。這些過程佔據了生產成本的相當一部分，並提供了提高效率的機會。CRAFT 的高級研究員及落基山國家實驗室負責人格雷格·貝克漢 (Gregg Beckham) 表示，該倡議將結合分子級建模與基於人工智能的發現及實驗測試，以加速新製造技術的商業化。這一努力旨在填補實驗室研究與工廠部署之間的長期差距。

促進技術轉型與合作

CRAFT 在首個階段將直接與製造商合作，以識別運營問題並確定應測試哪些試點技術，以便在商業推廣之前進行測試。該中心還計劃為公司提供先進的自動化、模擬和數據分析能力，這些能力是許多傳統工廠目前所缺乏的。CRAFT 的首席技術官兼田納西大學-ORNL 生物精煉州長椅阿特·拉高斯卡斯 (Art Ragauskas) 表示，該中心將幫助降低採用新技術的技術和財務風險，促進有前景的創新更快地從研究實驗室轉向商業生產。

除了研究，CRAFT 還將作為一個全國合作的中心。它將集合紙張製造商、設備供應商、下游客戶及研究人員，以根據行業需求對技術開發進行協調，並支持勞動力發展。DOE 官員表示，該倡議旨在加強國內製造，提高美國森林產品的競爭力，並幫助維持長期依賴紙漿和造紙行業的鄉村社區中的高價值工業職位。

CRAFT計劃對紙漿行業的影響

CRAFT計劃的啟動標誌著美國紙漿和造紙行業的一次重要轉型。隨著行業面臨全球競爭壓力，利用人工智能和數碼技術來提升現有設施的效率，將有助於降低生產成本並提高產量。此外，該計劃不僅專注於技術創新，還強調了行業內部的合作，這對於應對日益嚴峻的市場環境至關重要。通過整合研究機構和製造商的力量，CRAFT計劃有望加速新技術的商業化，進而支持依賴該行業的社區經濟。