当传统工厂遇到数字技术,这些曾经在科幻片中出现的“未来工厂”场景变成现实。近日,2021年中国5g+工业互联网大会在湖北武汉开幕,一大批5g+工业互联网领域最前沿的创新实践亮相。
制造业是国家经济命脉所系。近年来,5g、ai(人工智能)等新一代信息技术与制造业深度融合,应用范围向生产制造的核心环节不断延伸,有力支撑了制造业数字化、网络化、智能化转型升级,助力中国制造向中国智造飞跃。
ai助力自动化
位于浙江省宁波市江北区的康赛妮高档羊绒纱线智能工厂,同样是一家“黑灯工厂”。
走进这幢今年6月全面投产的五层楼新厂房,几乎见不到工人的身影。只见一台台崭新的机器整齐排列,轴轮缓缓转动,发出轻微的声响。一层和二层是主要生产加工区,羊绒原料从一楼投料口投进机器后,就进入了全程自动化操作流程,最后在二楼制成纱线,并完成络筒、并纱、倍捻等工序。
“这是全球毛纺行业首家智能化、信息化、数字化工厂。”康赛妮智能工厂项目负责人牟黄波介绍,新增加的10条粗纺流水线,可年产1500吨高档羊绒纱线,产能效率是普通生产线的近2倍。
自动化,是繁忙的工厂能黑着灯运行的秘诀。智能化,则是智能工厂有序运转且更加高效的真正原因。“黑灯工厂”的背后,覆盖了ai、物联网、边缘计算、云计算、大数据等最前沿的技术,是这些技术的集成,实现了工厂生产、物流等核心环节的效能提升。
周毅表示,ai技术的应用是智能制造更高层次的要求,作为智能工厂“最强大脑”的决策判定系统,利用大数据、分析引擎、动态知识图谱、自适应能力,在动态和多维信息收集的基础上,能够对复杂问题进行自主判断、推理并作出前瞻性决策,同时系统还具有自学习、自适应的能力。“换句话说,手机表面组装、检测、主板加工、预组装、整机测试能实现无人化,都是因为机器能够‘自主’作出预测。”
在康赛妮,情况同样如此。牟黄波介绍,工人们只需要在中控中心的电脑下单,系统就能自动完成毛料选料、投料、成纱到出厂成品打包的全过程操作和质量控制。不仅如此,整个智能系统还一并完成成品筒纱的称重、贴标、包装,集合成箱、打包入库操作。此外康赛妮还入驻了浙江智造荟公共服务应用平台。
智能制造是大势
无论是厂区智能理货、全域物流监测等典型场景,还是采矿、电力、钢铁等重点行业,5g、ai等新一代信息技术对制造业的升级改造已深入方方面面。
美的集团从2012年就开始数字化转型,通过数字化产品、软件和解决方案等一系列举措,实现了端到端全价值链的转型升级,提质增效与节能减排效果显著。周晓玲向记者举例介绍了其中的几个环节。
在采购寻源环节,美的开发了一套公有云系统,从工厂的排产到库存到产品品质等信息,产业链上下游供应商都能实时收到,清晰明了。有了这套系统,美的和供应商之间的协同效率提升了42%,齐套率提升到96%。这意味着,在工厂需要的时候,几百种物料能按时送到,工厂能立即开始生产。
在订单排产环节,以前是靠手工去排,费时且准确率不高,造成生产混乱,产销无法协同。现在,依靠美的自己开发的一套智能系统,基于多层级加工的排产逻辑,加入智能算法,排产效率提升了70%,排产准确率提升到90%甚至95%以上,基本上不用人工另做调整。
生产管理环节的品质控制也有了明显改善。在美的微波炉顺德工厂,应用了“5g+ai+云技术”的ai质检系统,能在生产节拍的1.3秒内,完成拍摄5张照片、上传云平台、分析到输出结果的所有步骤。而在这个系统运用前,人工检测需要30秒,由于是定期抽检,如果漏检还会造成批量事故。
根据工信部发布的《“十四五”智能制造发展规划》(征求意见稿),智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征,旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。
作为制造强国建设的主攻方向,智能制造发展水平关乎中国未来制造业的全球地位,对于加快发展现代产业体系、巩固壮大实体经济根基、构建新发展格局、建设数字中国具有重要作用。
对制造业发展而言,数字化转型已不是“选择题”,而是关乎生存和长远发展的“必修课”。
周晓玲表示,从外部环境看,随着时代发展,数字化技术可以成熟运用于制造业,国际上许多企业已经走在前列;从美的自身发展看,在不增加工厂面积的情况下增加产能、减少成本、提升产品品质,必须向数字化、智能化要生产力。
“理想状态下的智能制造,应该是打通人与人、人与设备、设备与设备之间的信息,靠数据来驱动所有的生产活动。美的数字化转型将不断创新产品服务和商业模式,更好地赋能产业、共建互利共赢生态。”周晓玲说。
在小米集团总裁王翔看来,中国制造的未来方向就是智能制造。“为了做智能工厂,我们在3年时间里投资了110家做智能装备的公司,目前,小米在智能制造的能力积累涉及声学检测、射频检测、光学检测、ai视觉检测、机械手自动化、精密装配等领域,实现了工厂90%的设备由小米自研或投资企业自研,这将有效推动中国智能制造的协同发展。”
浙江新智造公共服务平台助力中国智造
7月22日,由浙江省经信厅牵头组织,之江实验室、省技术创新服务中心、中控技术等参与编制的浙江省《“未来工厂”建设导则》团体标准(以下简称《导则》)在杭州发布。
“未来工厂”是指广泛应用数字孪生、人工智能、大数据等新一代信息技术革新生产方式,以数据驱动生产流程再造,以数字化设计、智能化生产、数字化管理、绿色化制造、安全化管控为基础,以网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式为特征,以企业价值链和核心竞争力提升为目标,引领新智造发展的现代化工厂。《导则》基于浙江省“未来工厂”建设的实践经验,对标国内外智能制造先进技术标准,研究制定了指导性、引领性团体标准,导则可以在新制造公共服务平台查看。
《导则》明确了“未来工厂”建设的“1353”体系。其中,“1”为企业综合效益、价值链和竞争力提升的高质量发展目标;“3”为个性化定制、网络化协同、服务化延伸等模式创新;“5”为数字化设计、智能化生产、安全化管控、数字化管理、绿色化制造五项能力建设要求;“3”为数字化生态组织、新一代信息技术、先进制造技术三类关键支撑。
据了解,从2015年至今,浙江省已累计实施国家智能制造试点示范和新模式应用项目61个,认定“未来工厂”12家、培育企业16家、试点企业33家,打造省级数字化车间/智能工厂263家,遴选36个产业集群(区域)新智造试点,形成数字化车间-智能工厂-“未来工厂”新智造梯队培育体系,构建起特色区域新智造转型发展模式。
浙江省经信厅技创处处长李永伟介绍,下一步将聚焦产业大脑与“未来工厂”融合应用,加快推进“未来工厂”试点建设,引导企业参考《导则》要求,推进“未来工厂”建设提升与模式创新,打造示范引领的新智造标杆,同时围绕企业智能化转型服务需求,加快推进新智造公共服务平台建设,为做好“未来工厂”建设服务支撑。
目前浙江省通过浙江新智造公共服务平台,邀请全省各县市区入驻,通过平台化管理,逐渐形成浙江智造的新局面。
来源:机智网
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