隨著(zhù)數字化、智能化技術(shù)與制造業(yè)的融合日趨加深,以5G為代表的先進(jìn)技術(shù)正以強大的潛力和融合效應為制造業(yè)帶來(lái)全新變革。
5G深入智能制造核心環(huán)節
隨著(zhù)智能制造的飛速發(fā)展,以5G為核心的無(wú)線(xiàn)連接在工業(yè)制造中的作用愈加凸顯。
近日,記者在聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園的筆記本電腦自動(dòng)化智能生產(chǎn)線(xiàn)看到,機械臂正在配合工人完成貼片、回流焊、錫膏檢測等一系列復雜而精細的主板組裝流程。
“我們在車(chē)間部署了100多個(gè)5G邊緣計算網(wǎng)關(guān),可以實(shí)時(shí)采集各類(lèi)設備數據并進(jìn)行邊緣計算,并通過(guò)5G專(zhuān)網(wǎng)快速精準地傳輸到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,等于給傳統設備增加了一個(gè)‘智能小腦’?!甭?lián)想集團云網(wǎng)融合事業(yè)部5G智能制造業(yè)務(wù)經(jīng)理李彬介紹說(shuō),依托聯(lián)想云網(wǎng)融合技術(shù)的5G專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢,員工的操作細節和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的傳感器數據均可實(shí)時(shí)連接,且每個(gè)工序都能夠被實(shí)時(shí)記錄并實(shí)現生產(chǎn)溯源。
據了解,聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園是聯(lián)想集團集生產(chǎn)制造、研發(fā)實(shí)驗、數字化展示于一體的高度信息化、智能化產(chǎn)業(yè)園。在這里,筆記本電腦生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化率超過(guò)60%,為行業(yè)常見(jiàn)水平的2倍至3倍;智能高速貼片生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化率則達到了80%,其中貼片段的自動(dòng)化率為92%,元器件貼裝速度可達17.2萬(wàn)個(gè)/小時(shí)。
除了生產(chǎn)車(chē)間,5G應用甚至深入到了物流、倉儲等其他核心控制環(huán)節。
走進(jìn)聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園的物流倉儲車(chē)間,數十臺5G AGV(自動(dòng)貨運機器人)便映入了記者眼簾,它們穿梭于各條生產(chǎn)線(xiàn)之間,可以全自動(dòng)運行并躲避人員和障礙。由于在作業(yè)區的高處設置了“天眼”——5G攝像頭,工作人員可以實(shí)時(shí)對AGV的運行進(jìn)行監督,如果發(fā)現與程序設定出現偏差,系統會(huì )依據視頻數據自動(dòng)比對進(jìn)行糾正,以提高生產(chǎn)效率。
而在擁有多穿立體存儲系統和24米托盤(pán)立體倉儲系統的天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園中央倉,所有的堆垛機和多穿車(chē)均利用5G網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了遠程控制,通過(guò)智能調度算法、視覺(jué)AI、數字孿生等手段,這座倉庫能在黑燈或者少燈的場(chǎng)景下正常運營(yíng),減少60%的電能消耗。
“3T”融合漸成趨勢
李彬稱(chēng),在5G網(wǎng)絡(luò )應用于制造業(yè)生產(chǎn)方面,聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園探索出了三點(diǎn)實(shí)踐:一是基于通用服務(wù)器,將整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò )搭建在軟件定義的架構上,未來(lái)可以通過(guò)軟件升級的方式讓5G網(wǎng)絡(luò )具備更多功能,并為日后的5.5G、6G標準實(shí)踐做好準備;二是首次將5G用于遠程控制,并把5G應用推廣到工業(yè)生產(chǎn)控制的核心環(huán)節;三是把算力和網(wǎng)絡(luò )搭建成一個(gè)資源池,利用網(wǎng)絡(luò )的延展性,使算力擴展到工業(yè)生產(chǎn)的其他環(huán)節。
“之所以使用5G,在于原有技術(shù)無(wú)法更好地支撐AI應用,或更柔性地去實(shí)現場(chǎng)景化的需求?!崩畋虮硎?#xff0c;5G帶來(lái)的最大優(yōu)勢之一就是實(shí)現了柔性生產(chǎn)。比如,以往在筆記本電腦的生產(chǎn)過(guò)程中,一旦需要變更筆記本電腦信號,整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)可能也要面臨調整,隨之而來(lái)的還有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的變更,每臺設備又有對應的IP地址,導致一次調整需要耗費大量時(shí)間。但在使用5G網(wǎng)絡(luò )后,每個(gè)節點(diǎn)都可以接入5G網(wǎng)絡(luò ),進(jìn)而能夠實(shí)現無(wú)縫的柔性化生產(chǎn)。
這其中,英特爾的助力功不可沒(méi)。在構建聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園這座5G智慧工廠(chǎng)的過(guò)程中,聯(lián)想攜手英特爾充分運用了物聯(lián)網(wǎng)、5G、邊緣計算、數字孿生、AI等多項先進(jìn)智能和綠色技術(shù),對智能制造、智聯(lián)質(zhì)量、智慧物流等方面進(jìn)行了優(yōu)化。
英特爾網(wǎng)絡(luò )與邊緣事業(yè)部中國區首席技術(shù)官張宇說(shuō),與其他物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相比,工業(yè)生產(chǎn)有著(zhù)明顯的特點(diǎn):其他行業(yè)可以說(shuō)是IT(信息技術(shù))和CT(通信技術(shù))的融合,即IT提供數據分析以及AI(人工智能)技術(shù)支持,CT則提供敏捷的連接,但工業(yè)生產(chǎn)不同,除了IT和CT之外,還需要OT(運營(yíng)技術(shù))的支撐,比如數據的確定性傳輸與計算的確定性處理?!霸诠I(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,必須要求在一個(gè)確定的時(shí)間段里,把數據收集并處理完。因此,IT、CT、OT三者的融合,是構建智能工廠(chǎng)時(shí)一定要解決和滿(mǎn)足的問(wèn)題?!?/p>
基于此,英特爾提供了多樣化的網(wǎng)絡(luò )與智能邊緣產(chǎn)品組合和端到端整體解決方案。比如,英特爾芯片產(chǎn)品除了提供計算能力外,還集成了時(shí)間協(xié)調計算技術(shù)(TCC)、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )技術(shù)(TSN)等,以確保滿(mǎn)足工業(yè)系統對計算和數據傳輸的確定性要求。
聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園正是聯(lián)想攜手英特爾打造的5G智能工廠(chǎng)新范式。據了解,該項目不僅可助力工廠(chǎng)提升生產(chǎn)效率、優(yōu)化物流管理、改善安全監控、降低維護成本,還能實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化生產(chǎn)、遠程操作和監控、數據分析和優(yōu)化以及人機協(xié)同合作,從而大幅提高產(chǎn)線(xiàn)的效率、質(zhì)量和靈活性。
賦能制造業(yè)智能化轉型
隨著(zhù)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展,以5G、AI為代表的新一代信息技術(shù)正加速向制造業(yè)融合滲透,為制造業(yè)帶來(lái)了更高效、更靈活、更智能、更綠色的生產(chǎn)方式。這種融合不僅推動(dòng)了制造業(yè)的數字化、智能化變革,也為未來(lái)工廠(chǎng)的建設提供了強大的技術(shù)支持。
目前,通過(guò)5G與新技術(shù)的結合,聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園建立了可視化、可分析、可預警模擬、可快速決策的智能排產(chǎn)體系,訂單交付達成率比業(yè)界平均水平高出不少且逐年提高。
聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園項目負責人鄭愛(ài)明說(shuō),聯(lián)想每年大概會(huì )收到1200萬(wàn)張產(chǎn)品訂單,為了調度龐大的供應鏈體系,并在短時(shí)間內完成交付,聯(lián)想引入了AI大模型,設立了高階需求預測系統,通過(guò)對歷史出貨量等一系列數據的分析,可以提前26周預測產(chǎn)品銷(xiāo)量,從而安排生產(chǎn),并調節庫存水平?,F在,聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園的排產(chǎn)率有了大幅提升,“大概每9秒就有一臺筆記本產(chǎn)品下線(xiàn),生產(chǎn)效率提升近40%?!?/p>
這正是5G走向生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的實(shí)踐之一。李彬稱(chēng):“通過(guò)軟件定義網(wǎng)絡(luò )和算網(wǎng)融合技術(shù),算力可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )像自來(lái)水一樣供給工廠(chǎng),支撐更多智能化應用?!?/p>
據悉,聯(lián)想正在加速復制5G智能工廠(chǎng)模式,已與全球30多個(gè)工廠(chǎng)和2000多家供應商合作搭建了智能生產(chǎn)體系。同時(shí),聯(lián)想也在把好的方案和技術(shù)推廣給行業(yè)客戶(hù)和生態(tài)合作伙伴。
鄭愛(ài)明表示,聯(lián)想天津創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)園利用物聯(lián)網(wǎng)、5G、邊緣計算、數字孿生、AI等先進(jìn)技術(shù),融合了近千項聯(lián)想專(zhuān)利技術(shù),打造了200多項解決方案。他說(shuō),聯(lián)想基于5G與AI結合的5G+解決方案,可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )與算力資源的高效配置,以更靈活的網(wǎng)絡(luò )、高效利用的算力與更精準的算法應對不同場(chǎng)景下的客戶(hù)需求,為客戶(hù)降本增效。
業(yè)界認為,數字經(jīng)濟時(shí)代,作為實(shí)體經(jīng)濟的重要引擎,向高端化、智能化、綠色化加速躍遷已成為我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。與此同時(shí),制造業(yè)也一直是5G賦能行業(yè)智能化轉型的典型領(lǐng)域。如何讓越來(lái)越多的傳統制造工廠(chǎng)向“聰明工廠(chǎng)”轉型?聯(lián)想的解決方案或許是一條可資借鑒的實(shí)踐路徑。(記者 傅勇 北京報道)
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