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十四五”規劃來了!智能制造將有哪些改變

發布者:中國傳動網發布時間:2020-11-10 09:44:33

 近期,重磅文件密集出臺,實體經濟被提到前所未有的戰略高度。

  第十九屆五中全會提出,堅持把發展經濟著力點放在實體經濟上,堅定不移建設制造強國、質量強國、網絡強國、數字中國,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化,提高經濟質量效益和核心競爭力。

  可以看出,制造業的轉型升級勢在必行,智能制造已然成為新的時代風口。

  除了中國,德國的工業4.0戰略,美國的工業互聯網計劃,日本的超智能社會5.0藍圖,都在試圖向智能制造邁進。人工智能、物聯網、大數據、云計算等先進技術正在以“工業4.0”之名,掀起對傳統工業的智能革命。

  中國制造業現狀

  世界銀行數據顯示,2010年中國制造業增加值首次超過美國,成為全球制造業第一大國,自此以后連續多年穩居世界第一。但麥肯錫的數據顯示,我國制造業更多依賴于勞動密集型產業,制造業自主創新能力相對薄弱,處于“大而不強”的尷尬境地。

  英特爾亞太區物聯網事業部中國區行業銷售經理謝青山分析,與其他國家相比,中國的制造業呈現兩個特點,一是中小企業占比高,二是覆蓋行業廣。由此,中國的智能制造需要解決的核心問題是如何幫助數目龐大的中小企業完成制造流程的數字化、信息化升級改造。“要想實現從制造大國變為制造強國的目標,只能通過加強研發、用世界最新的高科技改造制造業來實現,別無捷徑。”

  TCL格創東智科技有限公司首席智能制造專家王錦直言,中國制造業在國際市場的競爭力不斷上升,但仍存在技術創新能力不足,缺少關鍵技術;競爭優勢層次低下;產業組織不合理等問題。

  在互聯網時代,用戶需求日趨多樣化、定制化,企業訂單呈現出小型化、碎片化的發展趨勢,引進與應用智能制造系統解決方案已經成為企業滿足新時代發展需要的重要著力點。

  智能制造帶給企業的不僅僅是新的技術,更是新的生產力、生產關系和生產方式,其最終目的是提高企業積極適應市場變化的能力。

  在謝青山看來,理想的智能制造的實現,需要全產業鏈的共同投入,基礎設施的支撐和上下游的共同配合才能完成。

  互聯網技術在改造消費服務業的同時,正迅速而堅定地來到工業領域。每一個中國人都享受到了互聯網技術帶來的便利,從淘寶、微信、外賣到在線教育。未來,制造業也將從中獲得巨大收益。

  謝青山認為,互聯網技術的快速發展還給我們帶來了一個巨大的紅利,那就是高性能計算芯片的成本和與之相關的產業鏈包括互聯網通訊系統、人工智能技術的建設和使用成本都在快速下降。這些因素為制造業向數字化、智能化轉型奠定了堅實的基礎。

  智能制造勢不可擋

  近年來,一種主流的觀點是中國的人口紅利在消失,加之老齡化問題加劇,導致勞動密集型的傳統制造業面臨生存難題。

  王錦認為,以自動化為代表的“機器替人”首先解決了人類在物質和能源方面的困擾,幫人工作;其次,以智能制造為代表的數字化、智能化的引入,解決了人類決策的困難,幫人決策。于是,人類可以解放出來,做更多創造性工作。

  統計數據表明,在傳統加工組裝企業中,平均每開展一百萬個人工操作就會出現500次失誤,而機器人的這一出錯概率僅為每百萬次11.5次失誤。

  舉一個典型案例。奧迪公司在內卡蘇爾姆工廠的生產線上有2500個自動機器人。主要用于執行裝配奧迪汽車所需的特定任務。這些機器人中有900個配有焊槍,工作包括將金屬件固定在一起的點焊。每輛汽車大約有5000個焊點。如果每天組裝約1000輛汽車,每個生產日就有500多萬次焊接。

  為了確保焊接質量,按道理,應該對所有的焊點進行質量控制檢查。但依靠人工檢查500萬個焊點是不可能的,所以以前使用行業標準的采樣法,只能精確檢測其中的千分之一左右,質量隱患在所難免。

  針對這個問題,英特爾與奧迪合作,使用英特爾的工業邊緣洞見平臺(EII)加速創建算法,并進行預測分析和建模。該解決方案從焊槍控制器的所有監控中提取數據,在現場邊緣側直接與奧迪提供的歷史實際檢測數據進行比較分析,從而對其準確性進行人工智能的訓練工作。

  運用這些數據運算和分析的結果,不僅可幫助控制工程師和操作員提升點焊的質量控制,還可以將其用作涉及機器人和控制器的其他應用場景,例如,鉚接、膠合與噴漆等。并且系統會在預測到有故障隱患的變化時提醒技術人員,從而可將錯誤總數盡可能減少或消除。

  與英特爾合作后,奧迪在生產線上的焊接質量檢測率從每天一輛汽車轉變為百分之百全部檢測,大大減少了潛在的質量隱患,降低了成本,提升了收益。

  機器既能工作又能學習,這又引起了另一種恐慌,未來人類是否會被機器取代。麻省理工學院計算機科學和AI實驗室主任丹妮拉·魯斯認為,當下科學探索的主題應該是人與機器合作的方法,而不是機器取代人工的恐慌。

  謝青山站在管理者的角度認為,如果把簡單的、機械的、重復性的工作交給機器完成,讓每個員工都從事探索性的工作,這將大大提升企業的整體競爭力。

  其實,企業最具戰略意義的終極決策終究不可能由機器來完成,而必須由人來進行。機器自動化的依歸還是服務于人,滿足人的需求。

  數字化轉型升級路徑

  制造業需要轉型升級已是不爭的事實。但是關鍵的一步應該如何邁出?

  王錦認為,制造企業管理者對于數字化轉型應有正確的觀念。往往是管理者先有了正確的觀念和堅定的信念,認為數字化是企業轉型必經之路,工業互聯網是有效手段,然后通過整體規劃和分步實施計劃來提升整體生產效率。

  也有觀點認為,智能制造不能只依靠企業的自發和自覺,而是要在技術的指引下形成涵蓋研發、設計、生產、流通、交付和售后服務全流程的產業鏈。

  今年是英特爾中國35歲的生日,謝青山引用了一句古語“水利萬物而不爭”,他認為英特爾的的產品就像水一樣,滲透到千家萬戶,讓每一家企業都可以更好的發展。

  眾所周知,焊接是生產制造不可或缺的一個工序,大到艦船、飛機的組裝,小到電路板的制造,都需要焊接工序的深度參與。精密焊接對于技術有著非常嚴苛的要求,只有技藝熟練的高級技工才能勝任,而此類技工的培養需要長時間重復單一的操作,焊接過程中風險的長期積累可能會對工人的身體健康帶來不小的危害,所以這個工種被認為幸福感較低,也導致越來越多的年輕人不愿意從事這項工作。

  因此,在工業焊接流程中,焊接執行操作從“人”轉向“機器”,實現自動化、智能化的焊接就變得至關重要。與人相比,機器的焊接精準度更高,而且能夠7*24小時不間斷工作,持續提供高速、穩定的焊接能力,顯著提升焊接的效率,節省人力成本。此外,自動化的焊接還可避免疏忽、倦怠等人性缺陷,提升焊接質量。

  無錫信捷電氣(603416)股份有限公司(以下簡稱:信捷電氣)是一家專注于工業自動化產品研發與應用的國內知名上市企業,公司擁有數字產品、驅動產品、機器視覺機器人四大產品線,可以為工業自動化智能化提供一攬子解決方案。英特爾與信捷電氣合作,推出應用于工業自動焊接場景的機器視覺解決方案。該方案融合了視覺相機、英特爾處理器、英特爾OpenVINO人工智能開發平臺等產品與技術,實現了工業焊接的自動視覺識別與引導,可以幫助制造企業提升焊接質量與效率,減少對于機械重復工作人工的依賴,顯著降低焊接作業的總體擁有成本(TCO)。也可以說是提升了員工的幸福感。

  類似的案例還有很多,這些解決方案看似簡單,但都需要開發人員經過幾年的辛苦工作,企業長期持續的巨額投入,最終才能把產品完美地呈現給用戶。卡爾馬克思曾說,科學上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點。

  如今,制造業正迎來高質量發展的春天。

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