近年，“智慧工廠”悄然興起。為適應(yīng)市場的發(fā)展，提高企業(yè)管理效率和水平，許多傳統(tǒng)工廠也紛紛走上數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。利用
機(jī)器視覺和視頻物聯(lián)等技術(shù)，通過工業(yè)機(jī)器人和各類
傳感器的融合應(yīng)用，為工廠生產(chǎn)和管理帶來全新的變革，從而提高工廠管理效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益優(yōu)勢化，已經(jīng)成為現(xiàn)代工廠的發(fā)展趨勢。
何謂智慧工廠？
智慧工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的必然階段。智慧工廠是利用機(jī)器視覺、視頻物聯(lián)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠辦公、管理自動化，對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)工廠作業(yè)規(guī)范化、智能化、自動化，提高產(chǎn)品的可靠性，降低不良率，從而達(dá)到加強(qiáng)及規(guī)范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、保障安全生產(chǎn)的目的。
智慧工廠旨在構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠。其應(yīng)用場景包括智能倉儲、智能車間、追溯管理等。智慧工廠體現(xiàn)在制造生產(chǎn)上，具有如下主要特征：系統(tǒng)具有自主、自控能力；生產(chǎn)過程可視化、智能化；自我學(xué)習(xí)及維護(hù)能力；人機(jī)共存的作業(yè)系統(tǒng)等。
基于AI和物聯(lián)網(wǎng)的智慧工廠，為工廠管理和生產(chǎn)帶來了全新的變革，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)效率和企業(yè)的市場競爭力，因此受到許多企業(yè)的青睞。
打造智慧工廠，提升制造業(yè)水平
2021年4月14日，工信部發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》，提出到2025年，建設(shè)2000個(gè)以上新技術(shù)應(yīng)用智能場景、1000個(gè)以上智能車間、100個(gè)以上帶動行業(yè)發(fā)展的智能工廠，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型；到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化。
近年，各地政府對加快產(chǎn)業(yè)升級也十分重視，工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在成為行業(yè)發(fā)展趨勢。
2020年9月，上海市發(fā)布《上海市建設(shè)100+智能工廠專項(xiàng)行動方案(2020-2022年)》，要求上海三年內(nèi)完成100家智能工廠建設(shè)，其中汽車行業(yè)20家，電子信息行業(yè)20家，裝備行業(yè)20家，生物醫(yī)藥行業(yè)10家，航空航天行業(yè)10家，綠色化工及新材料行業(yè)10家，快銷品、節(jié)能環(huán)保等行業(yè)10家。
2020年12月22日，上海市召開智能制造推進(jìn)工作大會。會上舉行了授牌儀式，為首批上海市20家智能工廠授牌。20家智能工廠中包括上汽大眾汽車有限公司(MEB智能工廠)、上汽通用汽車有限公司(凱迪拉克數(shù)字化工廠)、上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司(臨港基地?cái)?shù)字化工廠)、光明乳業(yè)股份有限公司(乳制品全產(chǎn)業(yè)鏈智能工廠)等。
為促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，深圳市專門出臺了《深圳市關(guān)于加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的若干措施》和《深圳市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計(jì)劃(2018-2020年)》，每年財(cái)政拿出1.5億元左右的資金，扶持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，深圳將大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，支持企業(yè)搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，鼓勵(lì)中小企業(yè)上云上平臺，提升智能制造水平。加快新產(chǎn)品、新技術(shù)推廣應(yīng)用。
近年，安徽省制造業(yè)數(shù)字化不斷加快。“十三五”期間，全省共建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范平臺20個(gè)、省級制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)企業(yè)305個(gè)，認(rèn)定了98個(gè)省級智能工廠、472個(gè)數(shù)字化車間，推廣應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人超過3萬臺。“十四五”期間，安徽省計(jì)劃培育數(shù)字化車間、智能工廠1000家。
2020年12月23日，浙江省經(jīng)信廳、杭州市余杭區(qū)政府舉行了首屆“未來工廠”發(fā)布會，會上發(fā)布了首批“未來工廠”名單，?？低?、大華股份等12家企業(yè)入選。
首批認(rèn)定的12家“未來工廠”在創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字孿生、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，積極探索協(xié)同制造、共享制造、個(gè)性化定制、“產(chǎn)品+服務(wù)”等智能制造新模式、新業(yè)態(tài)方面，均有各自優(yōu)勢和特點(diǎn)。
2021年4月28日，杭州召開全市制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會暨“未來工廠”建設(shè)推進(jìn)會，為杭州市部分優(yōu)秀企業(yè)授牌，并發(fā)布“未來工廠”政策。?？低?、阿里巴巴、大華、新華三、麥樂克等140家企業(yè)分別入選杭州市首批“聚能工廠”、“鏈主工廠”、“智能工廠”和“數(shù)字化車間”培育企業(yè)名單。
2021年5月25日，杭州市委、杭州市人民政府發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)“未來工廠”的若干意見》，提出到2025年，全市制造業(yè)發(fā)展質(zhì)效達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
到2025年，力爭培育“聚能工廠”“鏈主工廠”和“智能工廠”150家以上，培育“數(shù)字化車間”1000個(gè)以上。
《意見》還提出，積極推廣“產(chǎn)業(yè)大腦”六大“新場景”，“產(chǎn)業(yè)大腦”聚焦數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，重點(diǎn)圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)+”“人工智能+”，持續(xù)深化制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系的數(shù)字化場景創(chuàng)新和應(yīng)用推廣，全面提升數(shù)字化發(fā)展水平；打造示范型“智能工廠”，以打造智能化為目標(biāo)，圍繞六大“新場景”，深化應(yīng)用5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)適用技術(shù)，培育一批技術(shù)水平高、應(yīng)用效果好的“智能工廠”。
到2025年，力爭全市培育示范型“智能工廠”120家以上，其中認(rèn)定80家左右。同時(shí)，力爭全市培育效率型“數(shù)字化車間”1000個(gè)以上，其中認(rèn)定200個(gè)左右。
為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，浙江提出全面推進(jìn)“機(jī)器換人”計(jì)劃。2013年至2017年，實(shí)施“機(jī)器換人”的五年間，浙江規(guī)模以上工業(yè)人均勞動生產(chǎn)率累計(jì)提高51.2%。
根據(jù)杭州市經(jīng)信局?jǐn)?shù)據(jù)，截至目前杭州市累計(jì)實(shí)施機(jī)器換人項(xiàng)目4084項(xiàng)、工廠物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目1167項(xiàng)，實(shí)施智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目114項(xiàng)，推廣工業(yè)機(jī)器人6648臺，上云企業(yè)超過8.9萬家。這一切，為浙江制造從自動化走向智能化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。可以預(yù)見，未來將會有越來越多的“智慧工廠”誕生。
AI和視頻物聯(lián)，助力工廠提質(zhì)增效
近年，騰訊、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭以及?？低?、大華股份等安防巨頭，都在積極布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。AI技術(shù)不但能“上天”，還能“進(jìn)廠”。目前騰訊的AI技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于上海富馳高科技股份有限公司的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。
富馳高科是一家金屬粉末注射成型(MIM)產(chǎn)品專業(yè)制造商。此前，富馳高科的工廠在前端工序的自動化程度已經(jīng)很高，可達(dá)到90%以上，在質(zhì)檢環(huán)節(jié)，因?yàn)镸IM產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有很多異形，導(dǎo)致一般的檢測設(shè)備和檢測方法都難以滿足要求。
所以一直以來，富馳高科都依賴于人工質(zhì)檢。可是，隨著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，人工質(zhì)檢的局限性也越發(fā)凸顯。后來，富馳高科與騰訊云合作。騰訊云針對富馳高科的應(yīng)用需求推出定制化方案，解決了困擾富馳高科的質(zhì)檢自動化難題。
現(xiàn)在，一臺AI質(zhì)檢儀的工作效率是原來人工檢測的20倍。富馳高科已經(jīng)上線10多臺設(shè)備，在機(jī)器持續(xù)滿載生產(chǎn)的情況下，一年可節(jié)省人力成本數(shù)千萬元。
?？低暋⒋笕A股份都是我們熟悉的安防企業(yè)，他們既是智慧工廠的踐行者，也是工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推動者。他們在自身率先完成企業(yè)數(shù)字化改造的同時(shí)，利用自己的技術(shù)，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為許多企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要合作伙伴。海康威視融合智能物聯(lián)、人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，構(gòu)建了自己的智能化生產(chǎn)園區(qū)，打造了數(shù)字產(chǎn)業(yè)化智能工廠的樣本。
智慧工廠催生萬億級工業(yè)物聯(lián)市場
人工智能、5G、機(jī)器視覺、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的融合應(yīng)用，為智慧工廠帶來豐富的場景體驗(yàn)。尤其是人工智能技術(shù)，在智慧工廠建設(shè)中起到了至為關(guān)鍵的作用，由于AI的加持，極大地豐富了智慧工廠的內(nèi)涵。
智慧工廠是一個(gè)不被人關(guān)注的市場，因而也是一個(gè)被長期忽略的市場。制造業(yè)是中國實(shí)體經(jīng)濟(jì)的根基，目前全國共有327萬家制造企業(yè)，吸納了1.05億人就業(yè)，占總就業(yè)人口的27.3%。中國是著名的“世界工廠”，連續(xù)十一年名列第一制造業(yè)大國。但中國制造業(yè)勞動生產(chǎn)率仍然十分低下，僅為美國的19.3%、日本的30.2%和德國的27.8%。在全球制造業(yè)四級梯隊(duì)格局中處于第三梯隊(duì)，距離“制造強(qiáng)國”目標(biāo)至少還需30年。也就是說，我們的制造業(yè)水平迫切需要提升。
構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)所需的工業(yè)大數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)，加快促進(jìn)人工智能與制造業(yè)的深度融合，是提升制造業(yè)水平的關(guān)鍵。智慧工廠，前景廣闊。未來，中國工廠的實(shí)力將不僅體現(xiàn)在產(chǎn)能上，還將體現(xiàn)在智能上。目前，支撐人工智能與制造業(yè)深度融合發(fā)展的核心技術(shù)和關(guān)鍵器件、設(shè)備仍然被發(fā)達(dá)國家掌握和控制，國產(chǎn)化迫在眉睫。
國產(chǎn)化不僅可以降成本，也有利于促進(jìn)國內(nèi)制造企業(yè)與設(shè)備廠商的設(shè)備上網(wǎng)與數(shù)據(jù)聯(lián)動，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通制造產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)合創(chuàng)新。因此，無論是AI企業(yè)還是視頻物聯(lián)企業(yè)，都將大有可為。
資料來源：CPS中安網(wǎng)、百科
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