智能制造站上風(fēng)口
第十九屆五中全會(huì)提出，堅(jiān)持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上，堅(jiān)定不移建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，提高經(jīng)濟(jì)質(zhì)量效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力。
可以看出，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行，智能制造已然成為新的時(shí)代風(fēng)口。
除了中國(guó)，德國(guó)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，日本的超智能社會(huì)5.0藍(lán)圖，都在試圖向智能制造邁進(jìn)。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)正在以“工業(yè)4.0”之名，掀起對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的智能革命。
中國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀
世界銀行數(shù)據(jù)顯示， 2010年中國(guó)制造業(yè)增加值首次超過(guò)美國(guó)，成為全球制造業(yè)第一大國(guó)，自此以后連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一。但麥肯錫的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)制造業(yè)更多依賴于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，制造業(yè)自主創(chuàng)新能力相對(duì)薄弱，處于“大而不強(qiáng)” 的尷尬境地。
英特爾亞太區(qū)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國(guó)區(qū)行業(yè)銷售經(jīng)理謝青山分析，與其他國(guó)家相比，中國(guó)的制造業(yè)呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)，一是中小企業(yè)占比高，二是覆蓋行業(yè)廣。由此，中國(guó)的智能制造需要解決的核心問(wèn)題是如何幫助數(shù)目龐大的中小企業(yè)完成制造流程的數(shù)字化、信息化升級(jí)改造?！耙雽?shí)現(xiàn)從制造大國(guó)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國(guó)的目標(biāo)，只能通過(guò)加強(qiáng)研發(fā)、用世界最新的高科技改造制造業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，別無(wú)捷徑?！?br />
TCL格創(chuàng)東智科技有限公司首席智能制造專家王錦認(rèn)為，中國(guó)制造業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不斷上升，制造業(yè)轉(zhuǎn)型正處于關(guān)鍵時(shí)期，但低端制造業(yè)的占比仍較高，與此同時(shí)，低端制造業(yè)企業(yè)由于工作技術(shù)含量低、內(nèi)容枯燥等原因，也面臨著招工難、用工難的問(wèn)題。幫助制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型，無(wú)論是從企業(yè)、從國(guó)家，還是從全球大勢(shì)來(lái)說(shuō)，都是必由之路和唯一之路。
在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶需求日趨多樣化、定制化，企業(yè)訂單呈現(xiàn)出小型化、碎片化的發(fā)展趨勢(shì)，引進(jìn)與應(yīng)用智能制造系統(tǒng)解決方案已經(jīng)成為企業(yè)滿足新時(shí)代發(fā)展需要的重要著力點(diǎn)。
智能制造帶給企業(yè)的不僅僅是新的技術(shù)，更是新的生產(chǎn)力、生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)方式，其最終目的是提高企業(yè)積極適應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。
在謝青山看來(lái)，理想的智能制造的實(shí)現(xiàn)，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的共同投入，基礎(chǔ)設(shè)施的支撐和上下游的共同配合才能完成。
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在改造消費(fèi)服務(wù)業(yè)的同時(shí)，正迅速而堅(jiān)定地來(lái)到工業(yè)領(lǐng)域。每一個(gè)中國(guó)人都享受到了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的便利，從淘寶、微信、外賣到在線教育。未來(lái)，制造業(yè)也將從中獲得巨大收益。
謝青山認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展還給我們帶來(lái)了一個(gè)巨大的紅利，那就是高性能計(jì)算芯片的成本和與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈包括互聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)、人工智能技術(shù)的建設(shè)和使用成本都在快速下降。這些因素為制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
智能制造勢(shì)不可擋
近年來(lái)，一種主流的觀點(diǎn)是中國(guó)的人口紅利在消失，加之老齡化問(wèn)題加劇，導(dǎo)致勞動(dòng)密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)面臨生存難題。
王錦認(rèn)為，以自動(dòng)化為代表的“機(jī)器替人”首先解決了人類在物質(zhì)和能源方面的困擾，幫人工作；其次，以智能制造為代表的數(shù)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(lái)，做更多創(chuàng)造性工作。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在傳統(tǒng)加工組裝企業(yè)中，平均每開展一百萬(wàn)個(gè)人工操作就會(huì)出現(xiàn)500次失誤，而機(jī)器人的這一出錯(cuò)概率僅為每百萬(wàn)次11.5次失誤。
舉一個(gè)典型案例。奧迪公司在內(nèi)卡蘇爾姆工廠的生產(chǎn)線上有 2500 個(gè)自動(dòng)機(jī)器人。主要用于執(zhí)行裝配奧迪汽車所需的特定任務(wù)。這些機(jī)器人中有 900 個(gè)配有焊槍，工作包括將金屬件固定在一起的點(diǎn)焊。每輛汽車大約有 5000 個(gè)焊點(diǎn)。如果每天組裝約 1000 輛汽車，每個(gè)生產(chǎn)日就有 500 多萬(wàn)次焊接。
為了確保焊接質(zhì)量，按道理，應(yīng)該對(duì)所有的焊點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制檢查。但依靠人工檢查 500萬(wàn)個(gè)焊點(diǎn)是不可能的，所以以前使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的采樣法，只能精確檢測(cè)其中的千分之一左右，質(zhì)量隱患在所難免。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，英特爾與奧迪合作，使用英特爾的工業(yè)邊緣洞見(jiàn)平臺(tái)（EII）加速創(chuàng)建算法，并進(jìn)行預(yù)測(cè)分析和建模。該解決方案從焊槍控制器的所有監(jiān)控中提取數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場(chǎng)邊緣側(cè)直接與奧迪提供的歷史實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行人工智能的訓(xùn)練工作。
運(yùn)用這些數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析的結(jié)果，不僅可幫助控制工程師和操作員提升點(diǎn)焊的質(zhì)量控制，還可以將其用作涉及機(jī)器人和控制器的其他應(yīng)用場(chǎng)景，例如，鉚接、膠合與噴漆等。并且系統(tǒng)會(huì)在預(yù)測(cè)到有故障隱患的變化時(shí)提醒技術(shù)人員，從而可將錯(cuò)誤總數(shù)盡可能減少或消除。
與英特爾合作后，奧迪在生產(chǎn)線上的焊接質(zhì)量檢測(cè)率從每天一輛汽車轉(zhuǎn)變?yōu)榘俜种偃繖z測(cè)，大大減少了潛在的質(zhì)量隱患，降低了成本，提升了收益。
機(jī)器既能工作又能學(xué)習(xí)，這又引起了另一種恐慌，未來(lái)人類是否會(huì)被機(jī)器取代。麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和AI實(shí)驗(yàn)室主任丹妮拉·魯斯認(rèn)為，當(dāng)下科學(xué)探索的主題應(yīng)該是人與機(jī)器合作的方法，而不是機(jī)器取代人工的恐慌。
謝青山站在管理者的角度認(rèn)為，如果把簡(jiǎn)單的、機(jī)械的、重復(fù)性的工作交給機(jī)器完成，讓每個(gè)員工都從事探索性的工作，這將大大提升企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。
其實(shí)，企業(yè)最具戰(zhàn)略意義的終極決策終究不可能由機(jī)器來(lái)完成，而必須由人來(lái)進(jìn)行。機(jī)器自動(dòng)化的依歸還是服務(wù)于人，滿足人的需求。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑
制造業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級(jí)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。但是關(guān)鍵的一步應(yīng)該如何邁出？
王錦認(rèn)為，制造企業(yè)管理者對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)有正確的觀念。往往是管理者先有了正確的觀念和堅(jiān)定的信念，認(rèn)為數(shù)字化是企業(yè)轉(zhuǎn)型必經(jīng)之路，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是有效手段，然后通過(guò)整體規(guī)劃和分步實(shí)施計(jì)劃來(lái)提升整體生產(chǎn)效率。
也有觀點(diǎn)認(rèn)為，智能制造不能只依靠企業(yè)的自發(fā)和自覺(jué)，而是要在技術(shù)的指引下形成涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通、交付和售后服務(wù)全流程的產(chǎn)業(yè)鏈。
今年是英特爾中國(guó)35歲的生日，謝青山引用了一句古語(yǔ)“水利萬(wàn)物而不爭(zhēng)”，他認(rèn)為英特爾的的產(chǎn)品就像水一樣，滲透到千家萬(wàn)戶，讓每一家企業(yè)都可以更好的發(fā)展。
眾所周知，焊接是生產(chǎn)制造不可或缺的一個(gè)工序，大到艦船、飛機(jī)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(duì)于技術(shù)有著非常嚴(yán)苛的要求，只有技藝熟練的高級(jí)技工才能勝任，而此類技工的培養(yǎng)需要長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)單一的操作，焊接過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)的長(zhǎng)期積累可能會(huì)對(duì)工人的身體健康帶來(lái)不小的危害，所以這個(gè)工種被認(rèn)為幸福感較低，也導(dǎo)致越來(lái)越多的年輕人不愿意從事這項(xiàng)工作。
因此，在工業(yè)焊接流程中，焊接執(zhí)行操作從“人”轉(zhuǎn)向“機(jī)器”，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的焊接就變得至關(guān)重要。與人相比，機(jī)器的焊接精準(zhǔn)度更高，而且能夠7*24小時(shí)不間斷工作，持續(xù)提供高速、穩(wěn)定的焊接能力，顯著提升焊接的效率，節(jié)省人力成本。此外，自動(dòng)化的焊接還可避免疏忽、倦怠等人性缺陷，提升焊接質(zhì)量。
無(wú)錫信捷電氣股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：信捷電氣）是一家專注于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用的國(guó)內(nèi)知名上市企業(yè)，公司擁有數(shù)字產(chǎn)品、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人四大產(chǎn)品線，可以為工業(yè)自動(dòng)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(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)焊接場(chǎng)景的機(jī)器視覺(jué)解決方案。該方案融合了視覺(jué)相機(jī)、英特爾處理器、英特爾? OpenVINO? 人工智能開發(fā)平臺(tái)等產(chǎn)品與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)焊接的自動(dòng)視覺(jué)識(shí)別與引導(dǎo)，可以幫助制造企業(yè)提升焊接質(zhì)量與效率，減少對(duì)于機(jī)械重復(fù)工作人工的依賴，顯著降低焊接作業(yè)的總體擁有成本(TCO)。也可以說(shuō)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(jiǎn)單，但都需要開發(fā)人員經(jīng)過(guò)幾年的辛苦工作，企業(yè)長(zhǎng)期持續(xù)的巨額投入，最終才能把產(chǎn)品完美地呈現(xiàn)給用戶。卡爾馬克思曾說(shuō)，科學(xué)上沒(méi)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(dá)到光輝的頂點(diǎn)。
如今，制造業(yè)正迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展的春天。
