新技术携手工业互联网发展

核心提示今天,在一些超市已实现刷脸支付,但你是否能想象,类似的场景正在智慧工厂里上演:一只搭载着智能摄像头的机械臂对准产品上密布的质量监测点,一下就能“刷”出缺陷。在这一场景中,一边是近两年发展得如火如荼的工业互联网,一边是以5G、人工智能等为代表

今天,刷脸支付已经在部分超市实现,但你能想象类似的场景正在智能工厂上演吗:一只装有智能摄像头的机械臂对准产品上密集分布的质量监控点,就能“刷”出瑕疵。

在这个场景中,一方面是近两年发展如火如荼的工业互联网,另一方面是以5G、人工智能等为代表的新一代信息技术。「制造潮流」遇上「新科技之星」,会发生什么样的化学反应?在新技术的支持下,工业互联网的发展有哪些新机遇?这种融合会给智能制造带来哪些变化?

应用融合加速落地

5G、人工智能等新一代信息技术与工业互联网的融合发展,正在实现由点到面、由易到难的应用创新。

走进海尔青岛特种冰箱智能工厂,一条连接互联网的自动化生产线正在有条不紊地运行,一旁的显示屏上数据在实时跳动,不断刷新。仔细一看,似乎没那么简单——一只灵巧的机械臂上的信号灯闪烁着,就像一只“眼睛”。扫一扫面前冰箱上的质检点,产品缺陷立刻显示在电子屏幕上。

这样的场景,来自于工业互联网与人工智能技术的一场“联姻”。

“原来互联工厂提高了生产效率,但产品下线前,工人需要检查七八道表面质量缺陷,如色差、缝隙大小、外观脏污等。,一个将近一米八的大双开门冰箱。工人四处看看,缺陷检出率还是低。”海尔工业智能研究院技术总监石亨打了个比方。有了这套自动视觉检测系统,就相当于请了一个人工智能专家常驻生产线。检验效率提高50%以上,缺陷检出率高达99.5%,产品质量大大提高。

主动拥抱工业互联网的不只是人工智能。5G、虚拟现实、区块链等新技术也在将触角广泛伸向工业互联网。“工业互联网+新技术”在制造业的融合应用正在加速。

叶片和汽缸是工业汽轮机的核心部件。随着客户要求的日益个性化和定制化,“量身定制”的零件形状和结构复杂,精度要求高。如何有效地检测它们一直是困扰杭州汽轮机厂的难题。

互联网与云连接后,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。总工程师孔强剑告诉记者,“采用传统的无线数据传输,每个叶片的采样时间需要半天以上,而测量数据通过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。”

凭借高速率、低延迟和高可靠性的特点,5G技术正在成为帮助工业企业加快采用智能制造的关键技术。

据上海联通副总经理申克介绍,与其他信息技术不同,5G是一个全新的平台。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,从而衍生出更多工业互联网领域的应用场景,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。

“总体来看,目前我国基于工业互联网的新一代信息技术应用已在特定行业和领域取得突破,其与工业互联网的融合发展正在实现由点到面、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、深度学习等人工智能技术在智能制造的质量检测、流程优化、安全管理等方面得到应用,为工业互联网平台开展基于大数据和人工智能的质量追溯、质量控制、质量预测等服务提供技术支撑。

前景看好,收益可观。

新技术的引入将提升企业应用工业互联网的可能性,工业互联网的相继出现也为新技术的发展提供了试验场。

在新技术飞速发展的情况下,提到现在火热的工业互联网,两种技术的融合会释放出什么样的效应?

对于工业互联网来说,新技术的注入会带来新的机遇。

企业引入工业互联网需要具备两个基本条件:网络化和数字化。“目前部分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出现故障。更重要的是,可以从大量数据中挖掘出制造企业的核心业务指标,如效率、质量、成本等,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要求。它从经验丰富的老师那里获取数据,并进行数字化描述,真正体现了数据的价值。

从整个生产过程来看,新技术正在全方位地帮助设备的联网和数据的云。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运行数据,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。数据采集完成后,就是数据传输。大量工业企业内部网络无法支持海量数据传输和数据时间同步,需要升级网络,刺激了5G宽带需求。

“可以说,5G、人工智能等新技术的引入,大大提升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大大增强了企业的数据传输能力,人工智能为企业建立数据模型,区块链技术让企业数据更可信,虚拟现实和超高清显示增强了企业数据的可视化。“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,而所有这些针对企业数据的新技术都提高了工业互联网将数据转化为财富的能力。”

互联网的相继出现也为新技术的发展提供了试验场。

“5G、人工智能等新一代信息技术只有匹配丰富的产业应用,才能真正发挥产业倍增器的作用。”沈柯建议,以沉浸式辅助生产作业、远程大数据传输、机器视觉为重点,丰富各种工业应用。

不仅仅是互相帮助,其实新技术和工业互联网的融合会释放更大范围的乘数效应。“新一代信息技术具有创新活跃、交叉性高、渗透性强等特点。与工业互联网的融合发展,有助于更大范围、更高效、更精准地优化生产和服务资源配置,促进技术创新和应用的相互促进和迭代,构建新型产业服务体系。”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。以创新为导向,以数据为驱动,从生产方式、组织管理、商业模式等多个维度重塑制造业,为建设制造强国提供新动能。

以融合之桥促融合之变。

新技术应用门槛高,投入不足。迫切需要搭建一个连接新技术和应用需求的公共服务平台,弥补供需双方的短板。

无论是新技术的引进,还是工业互联网的接入,企业都是实施的主体。但新技术的引入必然面临技术不完善、成本上升的问题,新技术能否有效匹配现有企业的生产环境也将面临巨大挑战。

“因为不熟悉垂直行业的流程,在信息技术企业眼里,工业互联网的市场是又响又热,但是门槛高又挠。”中国工程院院士吴说,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,又担心转型后的管理和安全问题,导致供需两端难以有效对接。

中国信息通信研究院副院长余晓晖指出,当前新技术与工业互联网融合仍面临一系列问题和困难。“新技术的应用门槛高。以人工智能在工业领域的应用为例,需要互联网企业和工业企业共同进行创新探索。此外,对新技术应用的投入仍然不足,新技术投资规模大、回收慢,在一定程度上影响了一些企业应用的积极性。某咨询公司对500家工业企业的调查显示,只有2%的工业企业开始全面部署人工智能解决方案。”

前景是有希望的,机会是存在的。如何催化新技术与工业互联网的融合?

海尔的做法是通过搭建对接新技术和应用需求的平台,弥补供需双方的短板。据石亨介绍,该平台可以结合几个独立的技术方向,以满足未来产业发展的需要。“目前我们正在牵头研究的机器视觉+工业互联网,解决了传统机器视觉传输距离有限的行业共性问题。”

JD.COM数字技术创新与技术业务部区块链业务负责人翟认为,用数字技术构建数字产业,应该建立在对产业需求和产业规律的深刻理解和尊重之上。“这需要数字科技公司与实体行业共建,而不是简单的向行业输出技术或互联网流量。在多方共建的基础上,分享产业降本增效和终端用户体验升级带来的增量价值。”

弥合供需缺口,不仅企业要努力,政府也要有所作为。“企业是发展和应用工业互联网的主力军,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。”工信部信息化和软件服务业司巡视员马尔斯表示,一方面,政府要通过试点示范加强引导,培育和普及系统解决方案,由点到面推进新技术与工业互联网的融合应用;另一方面,要多渠道整合产学研各用人单位资源,推进产融结合、产教结合,加强复合型人才培养,打造创新发展生态体系。

“未来,工业互联网一方面将致力于新一代信息技术和制造技术的联动发展和创新突破,另一方面将基于垂直行业的需求,加速应用创新和推广。”余晓辉建议,国家层面要努力营造包容有序发展的环境。在企业层面,要加快网络、平台、安全等功能体系建设,开展新技术研发和测试验证,加强针对不同行业场景的应用实践。此外,高校、科研院所等产业利益相关方应深度参与工业互联网RD创新和理论研究,促进创新资源要素自由流动和开放共享。

 
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