今天，在一些超市已實現(xiàn)刷臉支付，但你是否能想象，類似的場景正在智慧工廠里上演：一只搭載著智能攝像頭的機械臂對準產(chǎn)品上密布的質(zhì)量監(jiān)測點，一下就能“刷”出缺陷。
在這一場景中，一邊是近兩年發(fā)展得如火如荼的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，一邊是以5G、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)，當“制造潮流”遇上“技術(shù)新星”，會發(fā)生怎樣的化學反應?在新技術(shù)的支持下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有哪些新機遇?這一融合又將給智能制造帶來哪些改變?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有什么新技術(shù)來提供發(fā)展的動力
融合應用加速落地
5G、人工智能等新一代信息技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展正在由點及面、從易到難實現(xiàn)應用創(chuàng)新走進海爾青島特種冰箱智能工廠，一條接入互聯(lián)網(wǎng)的自動生產(chǎn)線正有序運行，一旁的顯示屏上，數(shù)據(jù)實時跳動，不斷刷新。再湊近細瞧，似乎沒那么簡單——一只靈巧的機械臂上信號燈閃爍，宛若長了一只“眼睛”，對著面前冰箱上的質(zhì)量檢測點一掃，產(chǎn)品的缺陷情況便立馬顯示在電子屏上。
這樣的場景源自一場工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的“聯(lián)姻”。
“原先的互聯(lián)工廠提高了生產(chǎn)效率，但產(chǎn)品下線前，工人需要對色差、縫隙大小、外觀臟污等七八項表面質(zhì)量缺陷進行檢查，一臺近一米八的雙開門大冰箱，工人前后左右看一圈，費神不說，缺陷檢出率還低。” 海爾工業(yè)智能研究院技術(shù)總監(jiān)石恒打了個比方，有了這套外觀視覺自動檢測系統(tǒng)，相當于請了一個待在生產(chǎn)線上的人工智能專家，檢測效率提升50%以上，缺陷檢出率高達99.5%，產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升。
主動擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不只是人工智能，5G、虛擬現(xiàn)實、區(qū)塊鏈等新技術(shù)也在廣泛地將觸角延伸向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+新技術(shù)”的融合應用在制造業(yè)加速落地。
葉片和汽缸是工業(yè)汽輪機的核心零部件。隨著客戶需求日益?zhèn)€性化、定制化， “量體裁衣”式制造的零部件外形結(jié)構(gòu)復雜，對精度要求極高，如何對其進行高效檢測，成為長期困擾杭州汽輪機公司的難題。
聯(lián)云上網(wǎng)后，檢測自動化程度大幅提升，但由此帶來的海量數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡帶寬構(gòu)成了挑戰(zhàn)。總工程師孔建強告訴記者，“以傳統(tǒng)無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，每只葉片的抽檢時間需要大半天，而通過5G網(wǎng)絡實時將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔掌鬟M行快速比對，測量時間縮短至3—5分鐘，大幅提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。”
5G技術(shù)憑借高速率、低時延、高可靠的特性，正成為助力工業(yè)企業(yè)加速采用智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。
在上海聯(lián)通副總經(jīng)理沈可看來，與其他信息技術(shù)不同，5G是一個全新平臺?；?G可以疊加人工智能、虛擬現(xiàn)實和超高清顯示等各類創(chuàng)新技術(shù)，從而在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域派生出更多的應用場景，助力企業(yè)構(gòu)建從線上到線下，從消費到生產(chǎn)，從平臺到生態(tài)的全方位信息生態(tài)系統(tǒng)。
“整體來看，目前基于我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新一代信息技術(shù)應用已經(jīng)在特定行業(yè)和領(lǐng)域有所突破，其與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展正在由點及面、從易到難實現(xiàn)應用創(chuàng)新。”國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心主任尹麗波說，機器視覺、深度學習等人工智能技術(shù)在智能制造的質(zhì)量檢測、工藝優(yōu)化、安全管理等方面已有較為成熟的應用，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展基于大數(shù)據(jù)、人工智能的質(zhì)量追溯、質(zhì)量控制、質(zhì)量預測等服務提供了技術(shù)支撐。
前景可期效益可觀
引入新技術(shù)將提升企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的可能性，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相繼涌現(xiàn)也為新技術(shù)的發(fā)展提供了試驗場新技術(shù)以噴薄之勢迅猛發(fā)展，遇上炙手可熱的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，二者的融合將釋放出何種效應?
對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言，新技術(shù)的注入將帶來新機遇。
企業(yè)引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要網(wǎng)絡化和數(shù)字化兩個基本條件。“目前一些企業(yè)已經(jīng)初步實現(xiàn)了業(yè)務數(shù)據(jù)化，但缺乏更深入的設備數(shù)據(jù)，無法預判設備何時發(fā)生故障，更重要的是，制造企業(yè)的核心業(yè)務指標如效率、質(zhì)量、成本等都能從大量數(shù)據(jù)中挖掘出來，這是大多數(shù)企業(yè)的需求。”石恒認為，新技術(shù)的出現(xiàn)恰恰滿足了企業(yè)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)需求，把數(shù)據(jù)從有經(jīng)驗的老師傅那里拿來，并用數(shù)字化描述，真正體現(xiàn)數(shù)據(jù)的價值。
從生產(chǎn)全流程來看，新技術(shù)正在全方位助力設備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)上云。在數(shù)據(jù)采集階段，利用高清攝像頭自動讀取設備操作屏幕上的參數(shù)來生成設備運行數(shù)據(jù)，以人工智能讀屏技術(shù)解決了現(xiàn)有設備通信協(xié)議不兼容的難題;數(shù)據(jù)采集到之后便是數(shù)據(jù)傳輸，大量工業(yè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡無法支撐海量數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)時間同步的問題，需要進行網(wǎng)絡升級改造，這便激發(fā)了對5G大寬帶的需求。
“可以說，5G、人工智能等新技術(shù)的引入，極大提升了企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的可能性。”福建中海創(chuàng)集團首席專家兼中海創(chuàng)集團研究院院長鄭松分析，5G讓企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸能力大大增強，人工智能為企業(yè)建立數(shù)據(jù)模型，區(qū)塊鏈技術(shù)使企業(yè)數(shù)據(jù)更具可信度，虛擬現(xiàn)實以及超高清顯示增強了企業(yè)數(shù)據(jù)的可視化程度。“在可預見的未來，企業(yè)數(shù)據(jù)流的分布和狀態(tài)將成為衡量企業(yè)成長性的重要指標，而所有這些針對企業(yè)數(shù)據(jù)的新技術(shù)，提高了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為財富的能力。”
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相繼涌現(xiàn)也為新技術(shù)的發(fā)展提供了試驗場。
“5G、人工智能等新一代信息技術(shù)，只有匹配豐富的工業(yè)應用，才能真正發(fā)揮產(chǎn)業(yè)倍增器的作用。”沈可建議，重點瞄準沉浸式輔助生產(chǎn)作業(yè)、遠程大數(shù)據(jù)傳輸和機器視覺等場景，豐富各類工業(yè)應用。
不僅是互為助益，事實上，新技術(shù)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合還將釋放出更大范圍的乘數(shù)效應。“新一代信息技術(shù)具有創(chuàng)新活躍、交叉性高、滲透性強等特點，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展將有助于更大范圍、更高效率、更加精準地優(yōu)化生產(chǎn)和服務資源配置，推動技術(shù)創(chuàng)新與應用相互促進、相互迭代，構(gòu)建新工業(yè)服務體系。”尹麗波說，新一代信息技術(shù)將進一步激發(fā)數(shù)據(jù)這一新生產(chǎn)要素的潛能，以創(chuàng)新為引領(lǐng)、以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，將從生產(chǎn)方式、組織管理和商業(yè)模式等多維度重塑制造業(yè)，為建設制造強國建設提供新動能。
以融合之橋促融合之變
新技術(shù)應用門檻高、投入不足，亟須通過打造銜接新技術(shù)與應用需求的公共服務平臺，彌補供需雙方的能力短板無論是引入新技術(shù)，還是接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)都是實施主體。然而，新技術(shù)的引入必然會面臨技術(shù)不完善和成本上升的問題，新技術(shù)與現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境能否有效匹配同樣面臨較大挑戰(zhàn)。
“由于不熟悉垂直行業(yè)的流程，在信息技術(shù)企業(yè)眼里，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場是叫得響、熱度高，但門檻高、摸不著。”中國工程院院士鄔賀銓說，相反，垂直行業(yè)的工業(yè)企業(yè)對本企業(yè)熟悉，但缺乏技術(shù)人才，而且擔心轉(zhuǎn)型以后的管理和安全問題，這就造成了供需兩端難以有效對接。
中國信息通信研究院副院長余曉暉指出，當前新技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合還面臨一系列問題和難點。“新技術(shù)應用門檻較高，以人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的應用為例，需要互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和工業(yè)企業(yè)聯(lián)合開展創(chuàng)新探索。此外，新技術(shù)應用投入還不足，新技術(shù)的投資規(guī)模大、回收慢，在一定程度上影響了部分企業(yè)應用的主動性。一項咨詢公司對500家工業(yè)企業(yè)的調(diào)研顯示，只有2%的工業(yè)企業(yè)開始全面部署人工智能解決方案。”
前景可期，機遇已現(xiàn)。如何催化新技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合之變?
海爾的實踐是通過打造對接新技術(shù)與應用需求的平臺，彌補供需雙方的能力短板。石恒介紹，該平臺能把某幾個獨立的技術(shù)方向融合在一起，來滿足未來工業(yè)發(fā)展的需求。“目前我們正在牽頭研究的機器視覺+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就解決了傳統(tǒng)機器視覺傳輸距離有限的行業(yè)共性問題。”
京東數(shù)字科技創(chuàng)新科技業(yè)務部區(qū)塊鏈業(yè)務負責人翟欣磊認為，用數(shù)字科技打造數(shù)字工業(yè)，要基于對產(chǎn)業(yè)需求、產(chǎn)業(yè)規(guī)律的深度理解和尊重。“這就要求數(shù)字科技公司一定要與實體產(chǎn)業(yè)共建，而不是向產(chǎn)業(yè)方簡單輸出技術(shù)或互聯(lián)網(wǎng)流量。在多方共建的基礎(chǔ)上，分享產(chǎn)業(yè)成本降低、效率提升和終端用戶體驗升級所帶來的增量價值。”
搭好溝通供需之橋，不僅企業(yè)要發(fā)力，政府也要有所作為。“企業(yè)是發(fā)展和應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主力，而政府的作用是為企業(yè)應用創(chuàng)新提供良好發(fā)展環(huán)境和條件。”工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務業(yè)司巡視員李穎表示，政府一方面要通過試點示范加強引導，培育推廣系統(tǒng)解決方案，推動新技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用由點及面普及推廣;另一方面，要多渠道整合產(chǎn)學研用資各方資源，促進產(chǎn)融結(jié)合、產(chǎn)教融合，加強復合型人才培養(yǎng)，打造創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)體系。
“未來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面將聚焦新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的聯(lián)動發(fā)展與創(chuàng)新突破，另一方面將立足垂直行業(yè)需求，加快應用創(chuàng)新和推廣。”余曉暉建議，在國家層面要著力營造包容有序發(fā)展的環(huán)境。在企業(yè)層面，要加快推動網(wǎng)絡、平臺、安全等功能體系建設，開展新技術(shù)研發(fā)和試驗驗證，加強面向不同行業(yè)場景的應用實踐。此外，高校、科研院所等產(chǎn)業(yè)相關(guān)方應深入?yún)⑴c工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)創(chuàng)新和理論研究，推動創(chuàng)新資源要素自由流動和開放共享。
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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