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5G赋能全连接、AI助力自动化……中国制造向中国智造飞跃
[发布时间]:2021年11月30日 [来源]:人民日报海外版 叶子 [点击率]:2935
【导读】: 轻点鼠标,车间里的重型设备自动开启打开手机APP,生产过程中的各类数据一目了然实时呈现的大屏幕上,工厂每个角落尽收眼底……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。...

  轻点鼠标,车间里的重型设备自动开启;打开手机APP,生产过程中的各类数据一目了然;实时呈现的大屏幕上,工厂每个角落尽收眼底……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。

  5G赋能全连接
  机器人手臂整齐划一高效作业、AGV(自动引导小车)零差错调度运送到位、工人佩戴AR(增强现实)设备远程检修设备、5G CPE(一种可以将宽带信号或移动网络数据直接转换为WiFi信号的终端)实时监测机器人电机运行动态……在位于广东顺德北滘的美的厨房和热水器事业部工厂里,高质量的5G网络正支撑生产线高速运转。
  今年7月20日,这个5G全连接智能制造示范工厂正式亮相,惊艳业界。此前一年,美的、联通、华为携手,结合工厂生产制造流程,规划了包括智能仓储、智能车辆管理、AI智能监测等19项应用和超600个5G连接的落地实施方案。
  “5G全连接”,对于工厂的智能制造有多重要呢?有个改变让美的厨热事业部顺德工厂洗消分厂厂长赵伟东印象深刻。
  “AR远程验货可以保证我们在疫情防控期间实现准时交付。”赵伟东说,疫情防控期间,第三方验货不能及时来到现场,各方沟通过程中存在障碍,在5G助力下,远程验货成为现实,如此一来,待货物到港后,客户再进行抽检即可。“这项技术可以大大降低海外客户在第三方验货方面的资源投入,也降低了我们和海外经销商之间的沟通成本。”
  另一项广受好评的数字化改造,是5G融合定位技术。
  以前,园区传统仓储物流体系长期面临着人机物无法有效跟踪定位、移动场景下工业WiFi网络不稳定、多网并行维护困难等问题,增加了人员找货的成本,影响仓储物流效率。
  针对这个业务痛点,美的、联通、华为联合生态合作伙伴,制定了基于5G+蓝牙AOA(到达角技术)融合定位的智能仓储方案,并完成升级交付。据介绍,方案是基于中国联通5G室内基站和MEC(边缘计算技术)专网架构,在本地部署融合定位引擎,提供5G+AOA融合定位能力,并成功与美的内部系统进行对接。
  这项技术应用后,工厂成品仓库的夹抱车位置信息能够准确传输到仓储系统,并与实物信息相关联,系统定位达亚米级精度,装柜效率提升50%。
  “建设5G全连接工厂,就是要借力5G大带宽、低时延、广连接的特点,深度打造5G+工业互联网智能制造新模式,从根本上提升生产效率和效益。”美的集团IT总监周晓玲接受本报采访时表示。据预测,这座5G全连接工厂每年可节约成本数千万元。

  AI助力自动化
  机器掐住8英寸大小的手机两侧,模拟人手把一块完整的屏幕反复向内对折。当屏幕再度展开,画面依旧清晰展示……在北京亦庄的小米智能工厂里,小米最新的折叠屏手机MIX Fold就这样被制造出来。
  从外观上看,智能工厂与一般厂房并无差别,但推开大门,便能发现里面与众不同:没开灯的厂房里,传送带在空中不停运送着零部件,一部部手机接连下线,几乎看不到工人来往。即使在夜间生产时,也不见灯火通明的景象,只有设备状态指示灯、品质检验灯等持续闪烁着微光,“科技感”十足。
  “别看没什么工人,这座工厂一年可以生产百万台高端智能手机。”小米智能工厂厂长周毅向记者介绍,建造智能工厂的初衷,就是要打造一座可以24小时运行的“黑灯工厂”,实现生产管理过程、机械加工过程和包装储运过程的全程自动化生产。
  在这里,一部手机从无到有要经历的200多道工序,绝大部分靠智能设备自动化完成。以小米MIX Fold手机为例,其主板上需要贴装1500多颗元器件。过去,贴片机前后端至少要四五位工人,主板测试环节则需要一二十位工人流水线操作。而现在,高度自动化的SMT(表面贴装技术)贴片设备和测试系统,完全可以替代人工操作。
  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。
  目前,小米北京亦庄智能工厂已经将手机生产200多道工序的自动化率提高到75%,成本下降20%。在康赛妮,智能工厂将生产效率提升50%、库存周转率提升100%、交货周期缩短50%。

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