11月19日至21日,2021中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在湖北武漢中國(guó)光谷科技會(huì)展中心舉行。 |
11月20日,參觀者在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成果展”現(xiàn)場(chǎng)與仿真機(jī)器狗互動(dòng)。 |
11月19日,參觀者在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成果展”上體驗(yàn)駕駛智能模擬器。 |
在美的家用空調(diào)廣州工廠(chǎng),機(jī)械臂在進(jìn)行生產(chǎn)工作。 |
輕點(diǎn)鼠標(biāo),車(chē)間里的重型設(shè)備自動(dòng)開(kāi)啟;打開(kāi)手機(jī)APP,生產(chǎn)過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù)一目了然;實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的大屏幕上,工廠(chǎng)每個(gè)角落盡收眼底……當(dāng)傳統(tǒng)工廠(chǎng)遇到數(shù)字技術(shù),這些曾經(jīng)在科幻片中出現(xiàn)的“未來(lái)工廠(chǎng)”場(chǎng)景變成現(xiàn)實(shí)。近日,2021年中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在湖北武漢開(kāi)幕,一大批5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最前沿的創(chuàng)新實(shí)踐亮相。
制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈所系。近年來(lái),5G、AI(人工智能)等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合,應(yīng)用范圍向生產(chǎn)制造的核心環(huán)節(jié)不斷延伸,有力支撐了制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí),助力中國(guó)制造向中國(guó)智造飛躍。
5G賦能全連接
機(jī)器人手臂整齊劃一高效作業(yè)、AGV(自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē))零差錯(cuò)調(diào)度運(yùn)送到位、工人佩戴AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))設(shè)備遠(yuǎn)程檢修設(shè)備、5G CPE(一種可以將寬帶信號(hào)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為WiFi信號(hào)的終端)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人電機(jī)運(yùn)行動(dòng)態(tài)……在位于廣東順德北滘的美的廚房和熱水器事業(yè)部工廠(chǎng)里,高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò)正支撐生產(chǎn)線(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
今年7月20日,這個(gè)5G全連接智能制造示范工廠(chǎng)正式亮相,驚艷業(yè)界。此前一年,美的、聯(lián)通、華為攜手,結(jié)合工廠(chǎng)生產(chǎn)制造流程,規(guī)劃了包括智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能車(chē)輛管理、AI智能監(jiān)測(cè)等19項(xiàng)應(yīng)用和超600個(gè)5G連接的落地實(shí)施方案。
“5G全連接”,對(duì)于工廠(chǎng)的智能制造有多重要呢?有個(gè)改變讓美的廚熱事業(yè)部順德工廠(chǎng)洗消分廠(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)趙偉東印象深刻。
“AR遠(yuǎn)程驗(yàn)貨可以保證我們?cè)谝咔榉揽仄陂g實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)交付?!壁w偉東說(shuō),疫情防控期間,第三方驗(yàn)貨不能及時(shí)來(lái)到現(xiàn)場(chǎng),各方溝通過(guò)程中存在障礙,在5G助力下,遠(yuǎn)程驗(yàn)貨成為現(xiàn)實(shí),如此一來(lái),待貨物到港后,客戶(hù)再進(jìn)行抽檢即可?!斑@項(xiàng)技術(shù)可以大大降低海外客戶(hù)在第三方驗(yàn)貨方面的資源投入,也降低了我們和海外經(jīng)銷(xiāo)商之間的溝通成本?!?/span>
另一項(xiàng)廣受好評(píng)的數(shù)字化改造,是5G融合定位技術(shù)。
以前,園區(qū)傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)物流體系長(zhǎng)期面臨著人機(jī)物無(wú)法有效跟蹤定位、移動(dòng)場(chǎng)景下工業(yè)WiFi網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、多網(wǎng)并行維護(hù)困難等問(wèn)題,增加了人員找貨的成本,影響倉(cāng)儲(chǔ)物流效率。
針對(duì)這個(gè)業(yè)務(wù)痛點(diǎn),美的、聯(lián)通、華為聯(lián)合生態(tài)合作伙伴,制定了基于5G+藍(lán)牙AOA(到達(dá)角技術(shù))融合定位的智能倉(cāng)儲(chǔ)方案,并完成升級(jí)交付。據(jù)介紹,方案是基于中國(guó)聯(lián)通5G室內(nèi)基站和MEC(邊緣計(jì)算技術(shù))專(zhuān)網(wǎng)架構(gòu),在本地部署融合定位引擎,提供5G+AOA融合定位能力,并成功與美的內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。
這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用后,工廠(chǎng)成品倉(cāng)庫(kù)的夾抱車(chē)位置信息能夠準(zhǔn)確傳輸?shù)絺}(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),并與實(shí)物信息相關(guān)聯(lián),系統(tǒng)定位達(dá)亞米級(jí)精度,裝柜效率提升50%。
“建設(shè)5G全連接工廠(chǎng),就是要借力5G大帶寬、低時(shí)延、廣連接的特點(diǎn),深度打造5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造新模式,從根本上提升生產(chǎn)效率和效益。”美的集團(tuán)IT總監(jiān)周曉玲接受本報(bào)采訪(fǎng)時(shí)表示。據(jù)預(yù)測(cè),這座5G全連接工廠(chǎng)每年可節(jié)約成本數(shù)千萬(wàn)元。
AI助力自動(dòng)化
機(jī)器掐住8英寸大小的手機(jī)兩側(cè),模擬人手把一塊完整的屏幕反復(fù)向內(nèi)對(duì)折。當(dāng)屏幕再度展開(kāi),畫(huà)面依舊清晰展示……在北京亦莊的小米智能工廠(chǎng)里,小米最新的折疊屏手機(jī)MIX Fold就這樣被制造出來(lái)。
從外觀上看,智能工廠(chǎng)與一般廠(chǎng)房并無(wú)差別,但推開(kāi)大門(mén),便能發(fā)現(xiàn)里面與眾不同:沒(méi)開(kāi)燈的廠(chǎng)房里,傳送帶在空中不停運(yùn)送著零部件,一部部手機(jī)接連下線(xiàn),幾乎看不到工人來(lái)往。即使在夜間生產(chǎn)時(shí),也不見(jiàn)燈火通明的景象,只有設(shè)備狀態(tài)指示燈、品質(zhì)檢驗(yàn)燈等持續(xù)閃爍著微光,“科技感”十足。
“別看沒(méi)什么工人,這座工廠(chǎng)一年可以生產(chǎn)百萬(wàn)臺(tái)高端智能手機(jī)?!毙∶字悄芄S(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)周毅向記者介紹,建造智能工廠(chǎng)的初衷,就是要打造一座可以24小時(shí)運(yùn)行的“黑燈工廠(chǎng)”,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理過(guò)程、機(jī)械加工過(guò)程和包裝儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的全程自動(dòng)化生產(chǎn)。
在這里,一部手機(jī)從無(wú)到有要經(jīng)歷的200多道工序,絕大部分靠智能設(shè)備自動(dòng)化完成。以小米MIX Fold手機(jī)為例,其主板上需要貼裝1500多顆元器件。過(guò)去,貼片機(jī)前后端至少要四五位工人,主板測(cè)試環(huán)節(jié)則需要一二十位工人流水線(xiàn)操作。而現(xiàn)在,高度自動(dòng)化的SMT(表面貼裝技術(shù))貼片設(shè)備和測(cè)試系統(tǒng),完全可以替代人工操作。
位于浙江省寧波市江北區(qū)的康賽妮高檔羊絨紗線(xiàn)智能工廠(chǎng),同樣是一家“黑燈工廠(chǎng)”。
走進(jìn)這幢今年6月全面投產(chǎn)的五層樓新廠(chǎng)房,幾乎見(jiàn)不到工人的身影。只見(jiàn)一臺(tái)臺(tái)嶄新的機(jī)器整齊排列,軸輪緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)出輕微的聲響。一層和二層是主要生產(chǎn)加工區(qū),羊絨原料從一樓投料口投進(jìn)機(jī)器后,就進(jìn)入了全程自動(dòng)化操作流程,最后在二樓制成紗線(xiàn),并完成絡(luò)筒、并紗、倍捻等工序。
“這是全球毛紡行業(yè)首家智能化、信息化、數(shù)字化工廠(chǎng)。”康賽妮智能工廠(chǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人牟黃波介紹,新增加的10條粗紡流水線(xiàn),可年產(chǎn)1500噸高檔羊絨紗線(xiàn),產(chǎn)能效率是普通生產(chǎn)線(xiàn)的近2倍。
自動(dòng)化,是繁忙的工廠(chǎng)能黑著燈運(yùn)行的秘訣。智能化,則是智能工廠(chǎng)有序運(yùn)轉(zhuǎn)且更加高效的真正原因?!昂跓艄S(chǎng)”的背后,覆蓋了AI、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等最前沿的技術(shù),是這些技術(shù)的集成,實(shí)現(xiàn)了工廠(chǎng)生產(chǎn)、物流等核心環(huán)節(jié)的效能提升。
周毅表示,AI技術(shù)的應(yīng)用是智能制造更高層次的要求,作為智能工廠(chǎng)“最強(qiáng)大腦”的決策判定系統(tǒng),利用大數(shù)據(jù)、分析引擎、動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜、自適應(yīng)能力,在動(dòng)態(tài)和多維信息收集的基礎(chǔ)上,能夠?qū)?fù)雜問(wèn)題進(jìn)行自主判斷、推理并作出前瞻性決策,同時(shí)系統(tǒng)還具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力。“換句話(huà)說(shuō),手機(jī)表面組裝、檢測(cè)、主板加工、預(yù)組裝、整機(jī)測(cè)試能實(shí)現(xiàn)無(wú)人化,都是因?yàn)闄C(jī)器能夠‘自主’作出預(yù)測(cè)?!?/span>
在康賽妮,情況同樣如此。牟黃波介紹,工人們只需要在中控中心的電腦下單,系統(tǒng)就能自動(dòng)完成毛料選料、投料、成紗到出廠(chǎng)成品打包的全過(guò)程操作和質(zhì)量控制。不僅如此,整個(gè)智能系統(tǒng)還一并完成成品筒紗的稱(chēng)重、貼標(biāo)、包裝,集合成箱、打包入庫(kù)操作。
目前,小米北京亦莊智能工廠(chǎng)已經(jīng)將手機(jī)生產(chǎn)200多道工序的自動(dòng)化率提高到75%,成本下降20%。在康賽妮,智能工廠(chǎng)將生產(chǎn)效率提升50%、庫(kù)存周轉(zhuǎn)率提升100%、交貨周期縮短50%。
智能制造是大勢(shì)
無(wú)論是廠(chǎng)區(qū)智能理貨、全域物流監(jiān)測(cè)等典型場(chǎng)景,還是采礦、電力、鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè),5G、AI等新一代信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)的升級(jí)改造已深入方方面面。
美的集團(tuán)從2012年就開(kāi)始數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過(guò)數(shù)字化產(chǎn)品、軟件和解決方案等一系列舉措,實(shí)現(xiàn)了端到端全價(jià)值鏈的轉(zhuǎn)型升級(jí),提質(zhì)增效與節(jié)能減排效果顯著。周曉玲向記者舉例介紹了其中的幾個(gè)環(huán)節(jié)。
在采購(gòu)尋源環(huán)節(jié),美的開(kāi)發(fā)了一套公有云系統(tǒng),從工廠(chǎng)的排產(chǎn)到庫(kù)存到產(chǎn)品品質(zhì)等信息,產(chǎn)業(yè)鏈上下游供應(yīng)商都能實(shí)時(shí)收到,清晰明了。有了這套系統(tǒng),美的和供應(yīng)商之間的協(xié)同效率提升了42%,齊套率提升到96%。這意味著,在工廠(chǎng)需要的時(shí)候,幾百種物料能按時(shí)送到,工廠(chǎng)能立即開(kāi)始生產(chǎn)。
在訂單排產(chǎn)環(huán)節(jié),以前是靠手工去排,費(fèi)時(shí)且準(zhǔn)確率不高,造成生產(chǎn)混亂,產(chǎn)銷(xiāo)無(wú)法協(xié)同?,F(xiàn)在,依靠美的自己開(kāi)發(fā)的一套智能系統(tǒng),基于多層級(jí)加工的排產(chǎn)邏輯,加入智能算法,排產(chǎn)效率提升了70%,排產(chǎn)準(zhǔn)確率提升到90%甚至95%以上,基本上不用人工另做調(diào)整。
生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的品質(zhì)控制也有了明顯改善。在美的微波爐順德工廠(chǎng),應(yīng)用了“5G+AI+云技術(shù)”的AI質(zhì)檢系統(tǒng),能在生產(chǎn)節(jié)拍的1.3秒內(nèi),完成拍攝5張照片、上傳云平臺(tái)、分析到輸出結(jié)果的所有步驟。而在這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)用前,人工檢測(cè)需要30秒,由于是定期抽檢,如果漏檢還會(huì)造成批量事故。
根據(jù)工信部發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》(征求意見(jiàn)稿),智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征,旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。
作為制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向,智能制造發(fā)展水平關(guān)乎中國(guó)未來(lái)制造業(yè)的全球地位,對(duì)于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、鞏固壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基、構(gòu)建新發(fā)展格局、建設(shè)數(shù)字中國(guó)具有重要作用。
對(duì)制造業(yè)發(fā)展而言,數(shù)字化轉(zhuǎn)型已不是“選擇題”,而是關(guān)乎生存和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的“必修課”。
周曉玲表示,從外部環(huán)境看,隨著時(shí)代發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)可以成熟運(yùn)用于制造業(yè),國(guó)際上許多企業(yè)已經(jīng)走在前列;從美的自身發(fā)展看,在不增加工廠(chǎng)面積的情況下增加產(chǎn)能、減少成本、提升產(chǎn)品品質(zhì),必須向數(shù)字化、智能化要生產(chǎn)力。
“理想狀態(tài)下的智能制造,應(yīng)該是打通人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的信息,靠數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)所有的生產(chǎn)活動(dòng)。美的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將不斷創(chuàng)新產(chǎn)品服務(wù)和商業(yè)模式,更好地賦能產(chǎn)業(yè)、共建互利共贏生態(tài)?!敝軙粤嵴f(shuō)。
在小米集團(tuán)總裁王翔看來(lái),中國(guó)制造的未來(lái)方向就是智能制造?!盀榱俗鲋悄芄S(chǎng),我們?cè)?年時(shí)間里投資了110家做智能裝備的公司,目前,小米在智能制造的能力積累涉及聲學(xué)檢測(cè)、射頻檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)、AI視覺(jué)檢測(cè)、機(jī)械手自動(dòng)化、精密裝配等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了工廠(chǎng)90%的設(shè)備由小米自研或投資企業(yè)自研,這將有效推動(dòng)中國(guó)智能制造的協(xié)同發(fā)展?!?/span>
看好行業(yè)新未來(lái)
中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上最新發(fā)布的《燈塔工廠(chǎng)引領(lǐng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型》白皮書(shū)顯示,截至2021年9月,全球已有90家工廠(chǎng)入選“燈塔工廠(chǎng)”,中國(guó)以31家“燈塔工廠(chǎng)”的數(shù)量,成為目前擁有“燈塔工廠(chǎng)”最多的國(guó)家。
“燈塔工廠(chǎng)”被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠(chǎng)”,是由達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢(xún)公司共同遴選的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者,代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化的最高水平。
麥肯錫資深專(zhuān)家對(duì)中國(guó)“燈塔工廠(chǎng)”的研究發(fā)現(xiàn),與其他國(guó)家相比,中國(guó)的制造商更愿意擁抱端到端全價(jià)值鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型。與此同時(shí),中國(guó)用戶(hù)的個(gè)性化需求與日俱增、品牌競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、電商業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展等,也在倒逼中國(guó)企業(yè)開(kāi)展端到端的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
11月4日,工信部等四部門(mén)發(fā)布《智能制造試點(diǎn)示范行動(dòng)實(shí)施方案》,提出到2025年,建設(shè)一批技術(shù)水平高、示范作用顯著的智能制造示范工廠(chǎng),培育若干智能制造先行區(qū),凝練總結(jié)一批具有較高技術(shù)水平和推廣應(yīng)用價(jià)值的智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景,帶動(dòng)突破一批關(guān)鍵技術(shù)、裝備、軟件、標(biāo)準(zhǔn)和解決方案,推動(dòng)智能制造標(biāo)準(zhǔn)的試點(diǎn)應(yīng)用,探索形成具有行業(yè)區(qū)域特色的智能轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑,開(kāi)展大范圍推廣應(yīng)用。
許多地方已經(jīng)先行。例如,廣東省出臺(tái)《制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案和若干政策措施》,提出加快建設(shè)制造強(qiáng)省、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)省、數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省,佛山市更是提出未來(lái)3年將拿出100億元,引領(lǐng)推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。浙江省在2018年就已啟動(dòng)實(shí)施智能制造行動(dòng)計(jì)劃,目前已認(rèn)定具備數(shù)字孿生應(yīng)用、智能化生產(chǎn)、智慧化管理等特點(diǎn)的“未來(lái)工廠(chǎng)”12家、培育企業(yè)16家、試點(diǎn)企業(yè)33家。
馮程達(dá)是一名在美的微波爐順德工廠(chǎng)工作了6年的工人,這家工廠(chǎng)在今年3月入選“燈塔工廠(chǎng)”。他并不太懂什么是“燈塔”,但過(guò)去幾年來(lái),他明顯感受到,工人不再做簡(jiǎn)單體力勞動(dòng),車(chē)間越來(lái)越智能和先進(jìn)了。他從剛?cè)霃S(chǎng)時(shí)主要從事一些簡(jiǎn)單工序,逐漸學(xué)會(huì)設(shè)備系統(tǒng)的電氣圖紙,又競(jìng)聘成為部裝車(chē)間設(shè)備維修技術(shù)員,實(shí)現(xiàn)了職業(yè)層次的跨越。
一個(gè)個(gè)“馮程達(dá)”們的個(gè)人成長(zhǎng)故事,映射出嶄新的時(shí)代和更廣闊的圖景:中國(guó)正加大制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型力度,加速邁向制造強(qiáng)國(guó)。
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