5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等齊上陣——

 

 

      中國(guó)制造向中國(guó)智造飛躍

 

 

      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，工廠每個(gè)角落盡收眼底……當(dāng)傳統(tǒng)工廠遇到數(shù)字技術(shù)，這些曾經(jīng)在科幻片中出現(xiàn)的“未來(lái)工廠”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)部工廠里，高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò)正支撐生產(chǎn)線高速運(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)部順德工廠洗消分廠廠長(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。”趙偉東說(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。“這項(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。”

 

 

      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，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)采訪時(shí)表示。據(jù)預(yù)測(cè)，這座5G全連接工廠每年可節(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，智能工廠與一般廠房并無(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，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，這座工廠一年可以生產(chǎn)百萬(wàn)臺(tái)高端智能手機(jī)。”小米智能工廠廠長(zhǎng)周毅向記者介紹，建造智能工廠的初衷，就是要打造一座可以24小時(shí)運(yùn)行的“黑燈工廠”,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智能工廠，同樣是一家“黑燈工廠”.

 

 

      走進(jìn)這幢今年6月全面投產(chǎn)的五層樓新廠房，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，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。”康賽妮智能工廠項(xiàng)目負(fù)責(zé)人牟黃波介紹，新增加的10條粗紡流水線，可年產(chǎn)1500噸高檔羊絨紗線，產(chǎn)能效率是普通生產(chǎn)線的近2倍。

 

 

      自動(dòng)化，是繁忙的工廠能黑著燈運(yùn)行的秘訣。智能化，則是智能工廠有序運(yùn)轉(zhuǎn)且更加高效的真正原因。“黑燈工廠”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“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)。”

 

 

      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，在工廠需要的時(shí)候，幾百種物料能按時(shí)送到，工廠能立即開(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，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)。”周曉玲說(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。“為了做智能工廠，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。”

 

 

      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家工廠入選“燈塔工廠”,中國(guó)以31家“燈塔工廠”的數(shù)量，成為目前擁有“燈塔工廠”最多的國(guó)家。

 

 

      “燈塔工廠”被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”,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”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，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”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工作了6年的工人，這家工廠在今年3月入選“燈塔工廠”.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)。（記者 葉 子）