當工業遇見數字化,能碰撞出怎樣的火花?黑燈工廠、知識圖譜、自動化設備、數字孿生……在這個以“智能工廠”“智能生產”和“智能物流”為核心,描繪了一個人、設備與產品實時聯通的數字化智能制造時代,傳統工業轉型升級迫在眉睫。


生產數字化


工業互聯網將如何對各行各業進行數字化改造?


“目前我們主要有兩個渠道,一個是互聯網基礎設施建設,主要包括云平臺、區塊鏈、標識解析、國家大數據中心;另外一個是智能化轉型解決方案服務,也就是智能制造?!痹朴嬎?、大數據服務商浪潮集團相關負責人在接受新金融記者采訪時介紹,互聯網基礎設施建設主要面向政府、園區和企業這三類客戶,通過對底層的工業大數據進行采集,進而向研發設計、信息管理、生產管理、工業等上層應用提供數據支撐。


標識解析體系是當前工業互聯網的發展方向之一,其通過條形碼、二維碼、無線射頻識別標簽等方式賦予物品唯一身份。對所有產品進行付碼后,通過掃碼就可以追溯到這個產品的生產、制造、流通、銷售等各個環節?!皬脑牧先霃S開始,對其每一個環節進行付碼,通過碼將其所有數據聯通起來。其有別于區塊鏈的概念,區塊鏈是防偽、存證、防篡改,標識解析則是追溯。相當于你的身份證號,有了身份證號可以了解到所有的身份信息?!?/p>


智能化轉型解決方案服務是通過產線智能化改造、集成設備聯網等方式,實現機器換人、過程生產自控、過程質檢自控。


上述負責人表示,智能化轉型適用于任何行業尤其是傳統行業,根據不同企業的需求進行有針對性的改造升級。


以平陰玫瑰為例,“在種植的時候,我們就給它安裝物聯網的設備,去檢測土壤、氣候、生長的狀況,實現整個種植的數字化管理;到加工生產的時候,對其工廠進行智能化改造,把設備互聯互通,實現工廠產線的智能化控制;到售賣的時候,對產品進行付碼,消費者通過掃碼可以追溯前面所有環節的數據,同時,通過碼上營銷,還能為企業增加流量入口?!?/p>


阿里云相關負責人對新金融記者介紹,工業互聯網主要分為三層,包括企業級、行業級以及區域級?!捌髽I級工業互聯網平臺主要是針對一些中小企業,他們可以快速地去融入,而且整體成本都比較低。對于行業級,我們會跟一些行業的龍頭或者是行業級的一些數字化轉型服務商合作,共同搭建平臺,然后研究整個行業級的解決方案,把整個行業去打穿?!?/p>


除了軟件之外,平臺還將提供硬件服務?!艾F在各大企業都需要使用大數據,支撐著大數據的就是一些后臺服務器。比如12306購票軟件的機房后臺就是用了SR服務器,再比如天貓的‘雙11’購物節,老百姓每年都會參加的一個活動,后臺支撐的機房也是這一服務器?!鄙鲜隼顺奔瘓F相關負責人說道。


而阿里云則與一些小家電的產業集群進行合作?!拔覀儙椭恍﹤鹘y的小家電,通過我們物聯網的技術,就讓這些小家電升級成為智能家電,使其產品更加智能化,從而增加該產品的市場競爭力?!?/p>


工業互聯網作為工業革命的先導和基礎,正在成為全球制造業革命性變革的重要力量和國際競爭的制高點。工業互聯網是5G技術應用的主要場景,兩者的深度融合已經成為產業界探索的重要方向,也將為我國經濟社會發展帶來重大影響。


工業和信息化部信息技術發展司副司長王建偉表示,平臺是工業互聯網的核心,是實現工業全要素、全產業鏈、全價值鏈全面連接和高效配置的樞紐。如今,“綜合型+特色型+專業型”平臺體系基本形成,具有一定行業和區域影響力的平臺超過100個,連接工業設備總數達到7300萬臺套,平臺發展生態持續繁榮。


作為新形態工業軟件,工業APP 的推廣及應用也極大促進了工業互聯網應用生態的繁榮。截止到2021年3月底,聯盟的工業互聯網APP監測分析系統顯示,我國工業APP的數量已經達到了40.3萬個,工業APP對繁榮工業互聯網的平臺應用生態,促進工業的提質增效和轉型升級的支撐作用逐步顯現。


工業智能體


“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出,推進產業數字化轉型。從天津來看,天津明確提出,要將制造業立市作為“十四五”時期實現高質量發展的重大戰略。在創鏈、補鏈、強鏈上持續發力,集中攻堅信息技術應用創新,動力電池、車聯網等重點產業鏈,加速制造業的高端化、綠色化、智能化的發展步伐。力爭用五年的時間實現規模以上工業增加值年均增長6%以上,制造業增加值占GDP比重25%以上的目標,基本建成全國先進制造業研發基地。要實現這一目標,打好產業技術基礎高端化、產業鏈現代化的攻堅戰,尤其需要5G+互聯網技術發揮先導引用作用,為產業的升級、換代注入新的動能。


天津市工業和信息化局副局長楊坡表示:天津工業經濟不斷發展壯大,產業結構調整成效顯著。以智能科技為引領的1+3+4現代產業體系基本建立,石化、冶金、輕紡三大傳統產業比重從2017年的44.6%下降到2020年的35%,信創產業全國領先,飛騰+麒麟的PK體系成為主流的技術路線,軟件產業規模突破2000億元,比“十二五”末翻了一番,累計建成11個國家新型工業化產業示范基地,人工智能創新應用和車聯網先導區成功獲批,是全國唯一一個雙國家級先導區的城市。


在過去的幾年中,產業數字化的比重得到了很大的提升。特別是5G+工業互聯網催生了前所未有的新業務、新業態、新模式。這給工業領域帶來很多機遇,同時,傳統工業企業也面臨著諸多挑戰。目前我國大部分工業企業的數字化管理能力無法與整體市場環境、競爭格局相匹配。在傳統工業企業中,缺乏有效協同、戰略執行不到位、企業數字化關鍵技術自主研發投入不足、部分工業企業數字化管理意識不足等問題頻頻出現,這在一定程度上阻礙了數字化管理能力提升和數字化轉型。


開展數字化管理能力建設是一項復雜系統工程,設備要實現工業互聯網,首先要完成連接和數據采集,而技術從2G到5G千差萬別,難以互通;其次,數據難以打通,企業各個部門各條生產線的數據難以互通,產業鏈上下游客戶數據關聯則更加困難;另外,技術難以落地,存在人才缺乏、技術門檻高等問題。中國聯合網絡通信集團有限公司副總經理梁寶俊表示:“我們決定成立中國聯通5G+工業互聯網天津聯合實驗室,助力天津智能制造產業升級邁向新臺階,也希望新的合作模式在天津盡早落地,共同推動天津市實行產能轉型升級、高質量發展?!?/p>


產線智能化


對工業企業而言,設備智能化發展的重要意義在于提高設備智能化控制水平,為建立智能車間,實現設備的智能化操作奠定基礎。在太重(天津)濱海重型機械有限公司重型裝備廠房里,新金融記者看到,在這個近4萬平方米的車間里,多條重型設備生產線有條不紊地自動運行著,而車間里只有為數不多的工人來回巡視值守。


太原重工股份有限公司技術中心鍛壓所所長、高級工程師王鑫在接受新金融記者采訪時表示:鍛壓所目前通過編制智能化程序功能包、監控組態軟件界面、工業網絡通訊等技術先后開展了鋁擠壓機、電極壓機和炭素壓機信息化和智能化立項研究。目前已完成了擠壓機、電極壓機、炭素壓機等單機產品的狀態檢測、故障診斷、智能加熱控制、智能節能系統功能模塊的開發和應用,設備均實現單機全自動運行?!爸悄芑矫?,我們提出‘無人操作、有人值守’這個概念。原來,在設備運行的一些環節需要有人盯著,現在可以實現一兩個人操作整條生產線設備。而且,我們目前可以實現運用視覺系統達到遠程監控、遠程調試、遠程安裝?!蓖貊握f。


不只是重型設備領域,智能化在汽車制造領域的應用也十分廣泛。據天津福臻工業裝備有限公司副總經理武小明介紹,現在國內每年賣10萬臺工業集成,其中有3萬臺是在汽車工業,這3萬臺中的60%—70%是在焊裝流程,就是車身制造的環節?!捌鋵?,汽車行業中有很多工業環節已經混雜在一起了,同時人才的流動非常廣泛。所以,汽車工業的高自動化、高數字化的產線未來的應用量會非常大,市場空間可觀?!蔽湫∶髡f。


業內經常會出現這樣的討論:當工廠中每一個引擎、每一個開關、每一個渦輪、每一個扇葉都安裝傳感器或軟件,賦予了每一個設備產生數據的能力,實時傳送到平臺,將形成一張從單臺機器、生產線、車間到工業物聯網的數字化網絡,促進生產流程和管理的智能化升級……這樣一來,充分互聯化與智能化的工業流程能否打造一個這樣的生產車間:無人智能化車間,里面不需要操作工。每一臺設備的監控、檢測由機器人和編碼程序來替代。從原料到成品,每一道工序都在設備自身的監測下有條不紊地運行著。


在業內人士看來,“黑燈工廠”是“機器換人”的全面升級。未來一線的流水線作業,特別是大量重復勞動的崗位,一定是機器人替代人。但“黑燈工廠”不是“無人工廠”,目前只能做到“少人化管理”,實現在自動化流水線作業、智能化生產流程再造過程中提高勞動生產率?;ヂ摼W化、智能化會徹底改變傳統工業企業,會重新定義生產制造過程。

2022第十七屆北京國際工業自動化展覽會大會秘書處