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互联科技推动制造向智慧化发展

为加强和推进我国工业互联网的进一步发展,自2017年11月,国务院发布《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,2018年6月7日,工信部又发布《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》 、《工业互联网APP培育工程实施方案(2018-2020年)》等系列文件,从政策和资金支持角度,为工业互联网的发展提供保障,提出到2020年底,初步建成工业互联网基础设施和产业体系,推动30万家以上工业企业上云,培育超过30万个工业APP。

在国家政策的有力支持下,越来越多的传统企业开始拥抱工业互联网,迎接数字新时代。富士康成立工业互联网有限公司,打造工业互联网平台,致力从传统企业变成先进制造企业,便是其中一个典型的代表。

目前,我国工业互联网已经形成比较健全的产业体系,工业互联网进入大发展时代。据工业互联网产业联盟专家测算,2017年我国工业互联网直接产业规模约为5700亿元,预计到2020年将达到万亿元规模。

科学技术推动智慧制造向智慧化制造的发展,这些科学技术包括传感技术、物联网、工业互联网、数字孪生(Digital Twin)、云计算、\AR\MR、工业、增材制造、工业软件、新一代人工智能等。

物联网技术实现制造的万物互联

和传感技术不仅是工业智能设备的关键的部件,同时也是工业互联网数据采集、分析、利用的源头和基础。随着工业互联网在工厂自动化等领域的应用,相关机构预测,到2019年,传感器在工业互联网领域的消费将达到200亿美元,传感器产业迎来一片“蓝海”。这一方面给传感器带来更为广阔的市场,同时也给传感器的企业在研发的投入上注射了一支加强剂。

工业互联网的普及使得传感器大量使用,对传感器轻量化、低功耗、低成本提出了要求,同时也要求传感器向网络化、集成化、智能化发展。

每天制造业都产生大量的数据,但这些杂乱无章的数据在没有物联网之前,都是数字垃圾。随着物联网技术的出现和发展,这些原来属于垃圾的垃圾,通过物联网网关将原来制造业设备等数据转化成数字的形式,变成了可以利用的数字信息。通过工业大数据和云计算,能实时掌握设备的运行情况及未来设备的故障时间提前预警,工作人员可以凭借这些信息适时更换磨损的部件,避免设备的长时间的停止运行,造成不必要的损失。

另外,通过物联网的技术,还可以适时掌握产品在各个工序之间的制作情况以及产品的良好率,适时处理不良品。

在制造智能联接产品时,人们可以选择把大部分软件直接与硬件集成,这样可以得到更快的响应速度、较低的网络依赖程度和更高的安全性;也可以把所有的应用都放在云端,硬件变成了终端,制造的复杂度会大大降低,而所有有价值的应用可以通过网络灵活配置,选择更广、更新更快,硬件的价值也会因此降低。

人工智能实现制造的智慧化

新一代智能制造的主要特征表现在制造系统具备了学习能力,知识产生、获取、运用和传承效率发生革命性变化。新一代人工智能通过、增强学习等技术应用于制造领域,显著提高创新与服务能力。

从应用上讲,人工智能技术正在被不断地被应用到图像识别、、智能机器人、故障诊断与预测性维护、质量等各个领域,覆盖从研发创新、生产管理、质量控制、故障诊断等多个方面。

人工智能可以对复杂过程进行智能化指引。

以产品研发设计为例,工业设计软件在集成了人工智能模块后,可以理解设计师的需求,还可以与客户需求、社会环境因素等多元化数据进行对接,由此形成的数据模型可向设计者智能化推荐相关的设计研发方案,甚至自主设计出多个初步的产品方案供设计者选择。

人工智能在生产制造管理方面发挥作用,创新生产模式,提高生产效率和产品质量。人工智能技术通过物联网对生产过程、设备工况、工艺参数等信息进行实时采集,随时掌控运行状况;人工智能对产品质量、缺陷进行检测和统计,保证产品的质量;在离线状态下,利用技术挖掘产品缺陷与物联网历史数据之间的关系,形成控制规则;在在线状态下,通过增强学习技术和实时反馈,控制生产过程减少产品缺陷。

在维护服务环节中,系统利用传感器对设备状态进行监测,通过机器学习建立设备故障的分析模型,在故障发生前,将可能发生故障的工件替换,从而保障设备的持续无故障运行。

原文标题:观察|科技使能制造业向智慧化方向发展

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