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                还能让智能制造来得再快一点吗?

                返回列表 来源:精钻 浏览:- 发布日期:2021-05-06 09:10:06【

                制造业作为我国国民经济的主体,是所有产业发展的基础,悄无声息地影响着经济的发展和人们的生活。

                而对很多的①企业来说,智能↘制造有什么好处、如何才能简单有效地对生产流程进行升级,并没〖有一个明确的认知。在全球制造业正面临新一轮产业分工的背景下,留给中国制造业的时间并不宽裕。

                01为什么智能制造如此重要?

                前哈佛大学教授,著☆名经济学家、 世界银行经济顾问¤霍利斯·钱纳里♂曾在《工业化和经■济增长比较研究》一书中指出:“以制造业增长为代表的经济结构转变,会加速经济增长进程;制成品出口导▆向国家,经济结构变化速度较快,国内外产业联系程度更高,制造业对增长贡献※也更大。”

                以我国为■例,改革开放之后,中国从贫穷落后一跃成为世界第二大经济体。经济高速发展的根本原因在于成功利用了人口带来的劳动力优势。各行各业都融入了全球产业链、参与到国际分↘工中去,最终成为成为了“世界工厂”。

                据工信部最新数据,2019年我国制造业增加值达26.9万亿元,占全球比重28.1%,连续十年保持世界第一制造大国地位。

                但经过40年发展,这样的模式》正逐渐面临着来自内外两方面的挑战。

                一方面来自内部,国内制造业“用工荒”逐年加剧,疫情之后一Ψ 度成为社会热点。这背后是人口红利使低端产业造成了对低成本劳动力的依赖,而年轻群体则不再满足于传统制造业工人微薄的收入。在移动互联网的高速发展下,转而★寻求快递员、骑手、网约车等新的社会需求职※业。

                另一方面则在外部,以德国提出“第四次工业革命”、美国“智能制造领导联盟”、英国《英国工业2050战略》等等为首。在国际范围内,多个政府或组织正在大力推动ξ新型高自动化制造形式,下一代工业制造已逐渐成为新的趋势。

                在这样的背景下】〖,2015年我国提出“制造强国”战略。在第一个“十年纲领”《中国制造2025》中,将“中国智能制造”作为发展的主要方向。推动传统制造业转型,以“机器换人”的方式,缓解中国制造业面临的用工问ξ题。

                今年4月则更进一步,中共中ζ 央对“新基建”的定义〓进行了解释,并在“信息基础设施”的建设中明确将“物联网、工业互联网”等列为了主要的发展推动方向。

                紧接着的第十九届『五中全会中又提出:“坚持把发展经济着力点放在实ξ 体经济上,坚定不移建设制造强□国、质量强国、网络强国、数字中国,推进产业基○础高级化、产业链现代化,提高经济质量效益和核心竞争力。”

                在十四五“2035年基本实现社会主义现代化”的目标下,“基本实现新型工业化”也成了中坚的推动力量。

                对于还在犹豫的工厂来说,在用︽工的压力与“新基建”等政策的指导◇下,前进的方向逐渐清晰起∮来:在IoT与大数据等技术的加持之下,通过对传统产线数字化的改造与建设,将达到生产效率与成本的进一步优化。

                这不仅是局部工厂的解决方案,更是推动我国制造业发展的过「程中,所采取的必要的▓生产方式的变革。

                02物联网:智能制造的“神经”

                事实上,智能制※造的普及并非一帆风顺。对企业来说,采用低端劳动力不仅可以节省成本,更是可以让产线更加“灵活”。

                举例来说,在一些企业管理者的眼中,传统自动化工业流程往往是将机器以事先拟定的脚本进行▆运作。在一个生产线→中,每一Ψ 台机器、每一个节点都是“死”的。需要技术人员提前提供好运行脚本,并按照脚本来运作。

                这正是很多制造业不愿放弃人工制造的原因:相比机器,人具有更强╲的适应能力,人工的生产线更具有“柔性”。可以做到随机应变,并实ω 时地根据产线的状态调整自己的工作。

                而这也恰好是外界对智能制造控制的普遍误区:简单来说,智能制造会使用机器来替代人类的操作。但它并非为了单纯解决“能源、体力”等问题,只依靠机器将生产流程自动化。

                而是进一步地,通过物联网技术№对工业数据进行更深度的检①测,并在各节点之间进行实时的数据交换、处理。将每个节点、每台机器状态与效率的最优化,并最终促成整个系统的高效运行。

                在◆这个过程中,作为⌒ 几乎所有数据源头的物联网技术(IoT),成为了工业互联网进化过ζ 程中重要的一环。

                TCL格创东智智能制※造专家王锦提到了“智能制造20字真言”,分别是:状态识别,实时分析,精准执行,自主▓决策和学习提升。他强调:物联网技术解决的是状态识别、实时分析、精准执行这三方面的问题。

                在智能制造中,通过物联网传』感器收集到的数据,不仅可以在低︻延时下实现更准确地操作,还︾可以如同“神经”一样,收集记录生产过○程中每个节点的状态数据。借助5G等更加先进的通讯技术,让数据在节点之间交换流动起来,就像“血液”通过了“血管”。

                当整个系统运作起来,生产的过程就“活了”:通过记录和数据交换,系统实时判断自己的卐工作内容,提︽醒潜在的危机;为维修人员▲提前预测潜在的故障,减少维护成々本;并在理想情况下,自我优化生产流程(时间敏感网络),体现的则是相比人工流水线更强的“柔性”。

                英特尔亚太区物联网事业部中国区∏行业销售经理谢青◤山表示,与普通用户经常接触到的互联网技术相比,工业互联网还有着两个独特需求:

                实时性:随着制造产品的精细程度越来越高,在制造过程中需要更加快速、实时、精准地控制机械设备;

                时效性:设备之间需要做到更加及时、同步的配合,将工作流程效率◤最大化。

                随着数据的流动,物联网大大推□动了工业生产的过程中做到实时反馈和闭环控制。

                03物联网改变了什么

                随着制造业产线流程的愈发复杂,被制造的产品越来越精密,曾经人工难以解╲决的问题,在智能制造时代正被逐步克服。

                王锦提到了←物联网机器视觉的一项具体应用:一次制造案例中,面板生产过程中有☆一道工序,需要用人眼去判断电路板印刷过程中的电路质量问题。每次判片室几百人,每天看30万张缺陷照片【,工作内容的辛苦给岗位◤带来了极大的流动性。而借助物联№网的视觉传感器和AI技术,系统可以自动地高速完成整个过程→。

                从更长远的角度来看,物联网技术解决的将不仅仅是人的问题,更是给整个产线流程带来方方面面的改变。在谢青山提到的英特尔半导体工厂中,物联网正给产线的维护过程带来【了新的可能性。

                由于芯片的精密程↓度非常高,所以在制作▽过程中,英特尔在工厂中安装了大量的换气设备,用来维持生产环境的洁净。在生产过程中,换气设备的损坏或者故障,对产线将是非常大的影响。而如何稳定地维护〖这些换气设备,对工厂来说是个挑↑战。

                在此之前,英特尔只能通过频繁检√测,并提前报废『掉设备,来避免潜在的风险,不可避免地构成了一定程度的浪费。

                而对产线进行基于智能制造的改造以后,针对换气设备故障时的异常状态,英特尔为每个换气设备加装了传感器,通过对比⌒ 正常与异常时不同的状态数据,如振√动频率、电流、电压、声音等。在数据层面提前判断设备的潜在的隐患信息,并进行预测性的维★护。保持产线稳定的同时,大幅降低了成本。

                谢青山认为,“预测■性维护”是工业互联网对传统工厂改造的过程中,能让工厂最快受益的技术。它的受∮益体现在两方面:

                 一方面是产线的稳定:减少产线故障以后对原材料的损耗以及交付周期延长的商业影响;

                另一方面则是成本的降低:减少⊙了技术人员检查、更换设备的人力成本。同时设备物尽其ㄨ用,避免频繁采购带来的浪费。

                而解决这些问题的方式,正依赖于英特尔物联网技术成熟应用的基础。

                谢青山认为,当前中国制造业的一大特点是,从业人数♂与规模,都远远领先于其他◥拥有制造业的国家。这正源ㄨ自于改革开放之后,制造Ψ业的崛起之下,中国形成了世界上品类最多、规模最大的制造业体系。

                但与此同时,不同品类的工业特点,造成了国内制造业发展的♀不均衡:领先的企业已经开始建设黑灯工厂了,而还有更加广大的ぷ小型制造业工厂,离真正的◥数字化改造还有很远的路要走。

                要解决这些问▓题,需要的是一个更加一体化低成本的平台化解决方案。

                比如说从硬件层面来说,英特尔发现,传统通〗用的芯片应用到智能制造领域时,并不能良好支持时间敏感网ぷ络这一功能,即不能很好地对上下游工序「的合理安排与∩调整。于是他们在新一代处理器中,将这类功能统统集成到了底层的硬件中,当上层工厂需要构建自己的智能制造平台时就会更加㊣容易。

                从软件〗上来说,为了更好地支←持上述硬件功能,英特尔搭建了全》球化IoT平台,提供一站式智能物联网解决方案。在工业边缘▅控制平台(ECI)的加持下,智能制造的应用实现将更加简单。

                这样工作看起来并不复杂,但从前期调研、开发人员程序■编写、最后⌒ 将功能烧到芯片里,前后需要三ζ到五年才能实现。对于之前普通的企业▽来说,寻找一套稳定的解决方案所需要付出的成本则依然高昂。而像这样成熟、通用、一体的↑解决方案,也将成为智能制造的有力推动,这套技术的优势在工厂中体现得淋漓尽致,通过提高机器视觉︻等技术,达到节能减排成效,进而大幅度提升了效率。

                而在智能制造的普及背后,将会迎来更多衍生性智能制造应用的快速发ω展。对此,王锦提到了“数据压”的概念:

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                格创□ 东智在TCL华星光电的一期的物联网工程里,大概连了六千多台设备,将近两万个信息点,一天大概能产生将近两个TB的数据。就像水库一样,大量的数据会产生数据压,数据压会推动智能制造♂衍生应用的发展。

                毫无疑问※的是,基于整个制造业产生的案例与背后的数据,将』推动行业带来更大的改变。而这,需要的则是中国制造行业的共同努力。

                04结语

                “一句中国的古老智慧的名言叫‘水利万物而不争’,我们的产→品就像水一样,可以渗透到千家万户,也让企业可以更好〓的发展▲。”谢青山说到。

                随着底层软∏硬件技术逐渐完善,对々制造业进行基于物联网技术的改造,正逐渐让更多企业迈入了智能制造的领域,更多的数据将推动各种产业应用的发展,生产效率得到进一步提升,而“用工荒”的问题或∑将不再存在。

                而整个制造业智能化的改变】,也必将带㊣ 动着国家的经济的发展,并改变着每个人◥的生活,成为下一步带动国民经济进步的根本动力。


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                  【本文标签】:智能制造
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