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资料来源:工业和信息技术部信息技术和软件服务部
如今,一些超市已经实现了刷脸付款,但你能想象在智能工厂里也上演着类似的场景吗:一个装有智能摄像头的机械臂对准产品上密集的质量监控点,缺陷就能被“刷”掉。
在这种情景下,出现了近两年来如火如荼发展的工业互联网,以及以5g和人工智能为代表的新一代信息技术。当“制造趋势”遇到“新技术之星”时,会发生什么样的化学反应?在新技术的支持下,工业互联网发展的新机遇是什么?这种融合将给智能制造带来什么变化?
融合应用加速着陆
5g、人工智能、工业互联网等新一代信息技术的融合与发展,正在实现由点到点、由易到难的应用创新
进入海尔青岛专用冰箱智能工厂,一条联网的自动化生产线有序运行,侧显示屏上的数据实时跳动,不断刷新。如果你仔细看看,事情似乎没那么简单——灵巧机械臂上的信号灯像“眼睛”一样闪烁。当你扫去面前冰箱上的质量检测点时,产品的缺陷会立即显示在电子屏幕上。
这种情况源于工业互联网和人工智能技术的“联姻”。
“最初的互联工厂提高了生产效率,但在产品下线之前,工人们需要检查七八个表面质量缺陷,如色差、间隙大小和脏外观。一台将近一米八的双门冰箱,工人们前后左右看了看。一圈,很难说,而且缺陷检出率仍然很低。”海尔工业智能研究所技术总监石亨打了个比方。有了这种自动视觉检测系统,相当于雇佣一个人工智能专家留在生产线上,检测效率提高了50%以上,缺陷检出率达到99.5%,产品质量大大提高。
不仅人工智能积极拥抱工业互联网,5g、虚拟现实、区块链等新技术也将触角伸向工业互联网,“工业互联网+新技术”在制造业的整合和应用也在加速。
叶片和汽缸是工业汽轮机的核心部件。随着客户需求的日益个性化和定制化,“量身定做”制造的零件形状和结构复杂,精度极高。如何有效地检测它们已经成为困扰杭州汽轮机公司的一个长期问题。
李安运上线后,检测自动化程度大大提高,但随之带来的海量数据对网络带宽提出了挑战。总工程师孔告诉记者:“在传统的无线方式中,每个刀片的采样时间很长,测量数据通过5g网络实时传输到云端服务器进行快速比对,测量时间缩短到3-5分钟。大大提高了生产效率和产品质量。”
5g技术以其高速度、低延迟和高可靠性的特点,正成为帮助工业企业加快采用智能制造的关键技术。
上海联通副总经理沈科表示,5g是一个不同于其他信息技术的全新平台。基于5g,可以叠加人工智能、虚拟现实、超高清显示等多种创新技术,在工业互联网领域衍生出更多的应用场景,帮助企业构建从线上到线下、从消费到生产、从平台到生态的全方位信息生态系统。
“总体而言,基于中国工业互联网的新一代信息技术应用在特定行业和领域取得了突破,其与工业互联网的融合实现了由点到点、由易到难的应用创新。”国家工业信息安全发展研究中心主任尹立波表示,机器视觉和深度学习等人工智能技术已应用于智能制造的质量检测、过程优化和安全管理,为工业互联网平台提供技术支持,实现基于大数据和人工智能的质量追溯、质量控制和质量预测等服务。
前景光明,收益可观
新技术的引入将增加企业应用工业互联网的可能性,工业互联网的出现也为新技术的发展提供了试验场
随着新技术的快速发展,两者在热门的工业互联网中的融合会释放出什么样的效果?
对于工业互联网来说,新技术的注入将带来新的机遇。
工业互联网引入企业需要两个基本条件:网络化和数字化。“目前,一些企业已经初步实现了业务数据,但缺乏更深入的设备数据,无法预测设备何时会发生故障。更重要的是,制造企业的效率、质量、成本等核心业务指标可以从大量数据中挖掘出来,这是大多数企业的需求。”石亨认为,新技术的出现正好满足了企业数据收集的技术需求,从经验丰富的大师那里获取数据,并以数字方式进行描述,这才真正体现了数据的价值。
从整个生产过程的角度来看,新技术正在帮助设备联网和数据向各个方向云计算。在数据采集阶段,利用高清摄像头自动读取设备操作屏幕上的参数,生成设备操作数据,利用人工智能读屏技术解决现有设备通信协议不兼容的问题;数据收集后,就是数据传输。大量工业企业的内部网络无法支持海量数据传输和数据时间同步的问题,因此有必要对网络进行升级,这刺激了对5g宽带的需求。
“可以说,5g和人工智能等新技术的引入极大地提高了企业应用工业互联网的可能性。”福建中海创集团首席专家、中海创集团研究院院长郑松分析,5g极大地增强了企业的数据传输能力,人工智能为企业建立了数据模型,区块链技术使企业数据更加可靠,虚拟现实和超高清显示增强了企业数据的可视化程度。“在可预见的未来,企业数据流的分布和状态将成为衡量企业成长的重要指标,所有这些企业数据新技术都提高了工业互联网将数据转化为财富的能力。”
工业互联网的出现也为新技术的发展提供了试验场。
“5g和人工智能等新一代信息技术只有与丰富的工业应用相匹配,才能发挥工业乘数的作用。”沈科建议专注于沉浸式辅助生产操作、远程大数据传输和机器视觉,以丰富各种工业应用。
他们不仅互相帮助,而且事实上,新技术和工业互联网的整合也将释放更广泛的乘数效应。“新一代信息技术具有积极创新、交叉性高、渗透性强的特点。与工业互联网的整合和发展,将有助于在更大范围内优化生产和服务资源配置,提高效率和准确性,促进技术创新和应用。相互促进、相互补充,构建新型工业服务体系。”尹立波表示,新一代信息技术将进一步激发数据这一新的生产要素的潜力。以创新为先导,以数据为驱动力,从生产模式、组织管理、商业模式等多个维度重塑制造业,为打造制造业强国提供新的动能。
用整合的桥梁推动整合的变革
新技术应用门槛高,投资不足。没有必要通过创建一个连接新技术和应用需求的公共服务平台来弥补供需双方的不足
无论是引进新技术还是接入工业互联网,企业都是主要实施者。然而,新技术的引进不可避免地会面临技术不完善和成本上升的问题,新技术能否有效地匹配现有企业的生产环境也将面临巨大的挑战。
“因为我不熟悉垂直行业的发展过程,在信息技术公司的眼里,工业互联网的市场是响亮而火热的,但门槛是高而无形的。”中国工程院院士吴表示,与此相反,垂直行业的工业企业对自己的企业比较熟悉,但缺乏技术人才,而且担心转型后的管理和安全问题,难以有效衔接供需双方。
中国信息与通信研究院副院长余晓辉指出,新技术与工业互联网的融合仍面临一系列问题和困难。“应用新技术的门槛很高。以人工智能在工业领域的应用为例,互联网企业和工业企业有必要共同进行创新探索。另外,新技术应用的投资仍然不足,新技术投资规模大,回收慢,这在一定程度上影响了一些企业应用的积极性。一家咨询公司对500家工业企业进行的调查显示,只有2%的工业企业开始全面部署人工智能解决方案。”
前景是光明的,现在机会来了。如何催化新技术与工业互联网的融合?
海尔的做法是搭建一个平台,满足新技术和新应用的需求,弥补供需双方的不足。石亨介绍说,该平台可以整合几个独立的技术方向,以满足未来工业发展的需要。“目前,我们正在领导研究的机器视觉+工业互联网解决了传统机器视觉传输距离有限的行业普遍存在的问题。”
京东数字技术创新事业部区块链业务负责人翟辛雷认为,用数字技术建设数字产业应该基于对产业需求和法律的深刻理解和尊重。“这要求数字技术公司与真实行业合作,而不是简单地向行业输出技术或互联网流量。在多方联合建设的基础上,共享降低工业成本、提高效率和提升最终用户体验所带来的增值。”
要在供求之间架起一座桥梁,不仅企业要发挥自己的力量,政府也要有所作为。“企业是发展和应用工业互联网的主要力量,政府的作用是为企业应用创新提供良好的发展环境和条件。”工业和信息化部信息和软件服务司司长马尔斯表示,一方面,政府应通过试点示范加强指导,培育和推广系统解决方案,促进新技术和工业互联网的点对点集成和应用;另一方面,要多渠道整合生产、教育、科研各方资源,推进产融、产教一体化,加强复合型人才培养,打造创新发展生态系统。
“未来,工业互联网将一方面着眼于新一代信息技术和制造技术的联动发展和创新突破,另一方面加快基于垂直行业需求的应用创新和推广。”于晓辉建议,应努力在国家层面创造一个包容有序的发展环境。在企业层面,要加快网络、平台、安全等功能系统建设,开展新技术研发和测试验证,加强不同行业场景的应用实践。此外,高校、科研院所等行业利益相关者应深入参与产业互联网的研发创新和理论研究,促进创新资源要素的自由流动和开放共享。
《人民日报》(2019年6月12日,第18版)
来源:搜狐微门户
标题:新技术携手工业互联网
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