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制造业如何跑出转型升级“加速度”?

宏观视点

制造业如何跑出转型升级“加速度”?

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【摘要】:

制造业如何跑出转型升级“加速度”?

 

随着制造业数字化转型与智能制造的深入推进,产生的数据量变得越来越庞大,对海量工业数据的价值挖掘而言,制造业仍然面临诸多挑战。其中一个非常棘手的问题就是由于算力上的瓶颈,导致难以对呈指数级增长的工业数据实时获取、处理与分析。

 

● 在工厂的生产车间内,工业机器人紧张而有序地忙碌着,机械手精准快速装配,AGV沿既定路线运送零部件和成品;

● 生产过程中采用先进视觉成像技术对成品、半成品进行360度无死角识别,确保产品极高的合格率,并通过将质量检验数据与原材料及零部件信息绑定,实现全生命周期的质量管理与追溯;

● 车间内工人寥寥无几,精挑细选出来的工人更多的只负责设备操作,以及突发状况应急处理;

● 通过数字化运营系统,制造企业可对工厂运行情况在线实时监控及远程运维管理,工厂订单状态、库存及物料配送状况、设备运行状态及能源消耗情况等信息一目了然……

如今,在传统制造企业生存压力剧增,特别是受疫情冲击巨大的背景下,为了提质、降本、增效,积极推进以数字化、网络化和智能化为主要特征的智能制造,实现设备的智能感知、执行与决策以及少人化生产,正成为制造业转型升级的方向。那些工业4.0里所描绘的智能制造场景,也正在逐渐落地并成为现实。

一、智能制造转型升级 亟待突破算力瓶颈

从本质上来讲,智能制造的意义,在于以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性,即让正确的数据、在正确的时间、以正确的方式,自动传递给正确的人和机器,以实现资源配置效率的优化。因此,随着制造业数字化转型与智能制造的深入推进,产生的数据量变得越来越庞大,物联网、人工智能与大数据分析等技术也被广泛应用于海量工业数据的采集、处理与分析之中,以深度挖掘数据价值,并在推动企业的智能化水平、决策能力与生产力提升等方面发挥着重要作用。

然而,对海量工业数据的价值挖掘而言,制造业仍然面临诸多挑战。其中一个非常棘手的问题就是由于算力上的瓶颈,导致难以对呈指数级增长的工业数据实时获取、处理与分析。无论是生产制造过程中的工艺参数优化、品质管控与提升;还是生产设备的性能分析、故障预警与预测性维护,抑或是物流与供应链环节的采购、库存等分析与优化,客户关系管理环节的用户画像洞察及产品后端增值服务提升,乃至企业战略决策的改进与优化等等,都依赖于对海量数据的处理与分析,且对数据实时性的要求非常高。因此,计算的速度必须跟上海量数据增长的脚步,这也是企业实现数字化转型与智能制造的前提。这就需要有高性能的计算平台与解决方案作为基础支撑。

二、英特尔智慧计算 助力制造业跑出智能制造“加速度”

为满足制造业领域高性能计算及数据实时处理与分析的需求,同时为制造业探索更多的数字化、智能化应用提供可能,以卓越的芯片设计与制造能力著称的英特尔,长期以来与诸多智能制造服务商都建立了广泛的合作关系并携手合作伙伴以智慧计算为核心,以人工智能为基础,打造了机器视觉+智能工业控制+柔性制造的智能工厂解决方案。制造企业通过采用基于英特尔软硬件产品的解决方案,不仅能支持从边缘到云端实现智能制造的应用与部署,还能有效提升生产线的自动化水平,优化企业流程管理与运营能力,助力企业降本增效、降低库存并强化竞争力。

① 机器视觉

英特尔推出边缘视觉系统方案包(EIS),可与合作伙伴共同打造基于英特尔处理器、FPGA以及OpenVINO工具套件等软硬件技术产品的机器视觉解决方案,并可广泛应用在制造业的质量检测、生产管理等场景。不仅不用对传统产线进行大规模改造,极便于制造企业快速部署;还可大大提高制造企业的生产效率和产品质量。

一个典型的例子就是英特尔携手信捷电气共同打造的X-SIGHT 3D机器视觉焊接解决方案并应用于德通风机帮助其有效提升了焊接精度、质量和效率。

作为风机制造的核心工序,焊接质量直接决定风机的质量和美观。然而,由于传统的人工焊接方法,不仅对技术性要求高,还依赖于焊工的个人经验,因此焊接质量和一致性难以保证。加之人工成本日益增长,这也驱使德通风机不得不寻求更智能化的焊接解决方案。英特尔通过与信捷电气携手合作,在德通风机的叶轮等关键产线中构建了全新的X-SIGHT 3D机器视觉焊接解决方案,不仅减少了对人工操作的依赖,降低了德通风机的焊接业务成本,也大大提高了焊接的精度、质量和效率。

② 智能工业控制

英特尔推出了边缘控制系统方案包(ECS),可实现基于虚拟化(ACRN)与RealTime技术的负载整合解决方案。通过与合作伙伴打造基于英特尔凌动、酷睿和至强可扩展处理器平台的工业控制器、工业电脑及边缘服务器,且支持进一步与机器视觉应用相结合,可将传统的各种工作负载整合调优,实现生产线层面设备的高度整合,提升产线的自动化水平,同时降低企业生产管理与运维的难度和成本。

③ 柔性制造

英特尔可与合作伙伴携手开发基于软件定义的数字化工厂解决方案,支持跨行业、小批量的柔性生产,并且可以利用现有的服务器设备,支持软件定义的基础设施(SDI),支持FUA协议,满足安全生产标准,而不用重新进行设备改造,以避免传统控制器绑定后缺乏弹性的弊端,支持工厂快速上马新的生产流程与工艺。

在新冠疫情防控期间,诸多传统制造企业都经历了复工人数不足、生产效率低下等严峻考验,并陷入减产甚至停产的困境。如今随着国内疫情得到全面有效控制,复工复产进度加快,为了重塑企业竞争力,实现可持续发展,企业推进数字化转型与智能制造,打造智能工厂,实现生产少人化、自动化、数字化与智能化的需求也正在被激发。而作为芯片公司的英特尔,相当于为工业智能制造提供水泥和砖块,希望帮助制造企业建起智能制造的大楼。

当前,英特尔正与OEM、ODM、SI和ISV等智能工业生态链的上下游合作伙伴密切合作借助基础性的物联网技术和即将广泛部署的5G,开发开放、安全、可互操作及敏捷的解决方案,并帮助开发、部署认知计算和分析技术,以支持制造企业生产环境的自我配置、自我调节和自我优化,为工业智能制造提供强劲“芯”动力,助力传统制造业跑出转型升级“加速度”。(作者:e-works杨培)

 

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