智通分享 | 5G赋能智能工厂,加速制造业转型升级

2019-06-25 14:08:08

作为新一代AI技术的智能制造领航者,智通科技认为5G时代的智能工厂将会进一步减少生产线人工干预,提高生产过程可控性,借助于信息化和人工智能技术打通企业的各个流程,实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通,并在此基础上实现资源的整合优化。

5G技术场景支撑智能制造

5G技术切合了传统制造企业智能制造转型对无线网络的应用需求,能满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求。在物联网、工业自动化控制、物流追踪、工业AR、云化机器人等工业应用领域,5G技术起着支撑作用。

物联网:随着工厂智能化转型的推进,物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术正受到企业的高度关注。这种需求在推动物联网应用落地的同时,也极大的刺激了5G技术的发展。

工业自动化控制:这是制造工厂中最基础的应用,核心是闭环控制系统。5G可提供极低时延长、高可靠,海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。

物流追踪:从仓库管理到物流配送均需要广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本的连接技术。此外,虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期,要连接分布广泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和广覆盖的网络,企业内部或企业之间的横向集成也需要无所不在的网络,5G网络能很好的满足这类需求。

工业AR:由于未来工厂具有高度的灵活性和多功能性,这对工厂车间工作人员有更高的要求。增强现实AR将发挥很关键作用,比如:监控流程和生产流程、生产任务分步指引、手动装配过程指导、远程专家业务支撑、远程维护等。在这些应用中,5G辅助AR最大程度上具有灵活性和轻便性。

云化机器人:在智能制造生产场景中,需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产,这就带来了机器人对云化的需求。5G网络是云化机器人理想的通信网络,是使能云化机器人的关键。

智能制造的核心是智能工厂

信息化革命愈演愈烈,机器设备、人和产品等制造元素不再是独立的个体,它们通过工业物联网紧密联系在一起,实现更协调和高效的制造系统。

当前制造业的转型可以看作是自动化升级和信息技术的融合提升,这不仅仅是自动化和机器换人,而且工厂能实现自主化决策,灵活生产出多样化的产品,并能快速应对更多的市场变化。

人工智能和制造系统的结合将是必然的,利用机器学习、图像识别、认知分析等算法模型,可以提升工厂控制管理系统的能力,实现所谓的智能制造,才能使企业在今天竞争激烈的环境获得更好的优势。

目前,蒙牛工厂携手北明智通开展智慧工厂的建设,如今已实现了质量控制、能源管控、设备管理等方面的全面智能化改造,帮助蒙牛消除了全产业链上的信息孤岛,实现了数据互联互通,建立了MES系统,所有的生产数据和整个的过程都可以在蒙牛中心实时监控,每天产生的几十万条数据,在中央控制室的大屏上就能看到,整个过程无法用人工去干预,保证了监控的真实有效,并且不断完善全产业链信息化管理,实现了从原辅料采购、生产制造过程到终端提供智能化、系统化的品质保障。

同时北明智通结合人工智能机器图像识别技术针对喷码的产品进行质量检测,将产品中出现的花码、无码等喷码效果不佳产品进行自动分拣并剔除,大大节省了人工操作成本,保障所有产品喷码质量的一致性。

5G时代智能工厂前景展望

利用5G网络将生产设备无缝连接,并进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节,使生产更加扁平化、定制化、智能化,从而构造一个面向未来的智能制造网络。

1、助推柔性制造 实现个性化生产

为了满足不同市场对产品的多样化、个性化需求,生产企业内部需要更新现有的生产模式,基于柔性技术的生产模式成为趋势。

一方面,在企业工厂内,柔性生产对工业机器人的灵活移动性和差异化业务处理能力有很高要求。5G利用其自身无可比拟的独特优势,助力柔性化生产的大规模普及。5G网络进入工厂,在减少机器与机器之间线缆成本的同时,利用高可靠性网络的连续覆盖,使机器人在移动过程中活动区域不受限,按需到达各个地点,在各种场景中进行不间断工作以及工作内容的平滑切换。

5G网络也可使能各种具有差异化特征的业务需求。大型工厂中,不同生产场景对网络的服务质量要求不同。

另一方面,5G可构建连接工厂内外的人和机器为中心的全方位信息生态系统,最终使任何人和物在任何时间、任何地点都能实现彼此信息共享。消费者将参与到企业的生产过程中,消费者可以跨地域通过5G网络,参与产品的设计,并实时查询产品状态信息。

2、工厂维护模式全面升级

大型企业的生产场景中,经常涉及到跨工厂、跨地域设备维护,远程问题定位等场景。5G技术在这些方面的应用,可以提升运行、维护效率,降低成本。5G带来的不仅是万物互联,还有万物信息交互,使得未来智能工厂的维护工作突破工厂边界。工厂维护工作按照复杂程度,可根据实际情况由工业机器人或者人与工业机器人协作完成。

设想在未来有5G网络覆盖的一家智能工厂里,当某一物体故障发生时,人即使远在地球的另一端,也可通过一台简单的VR和远程触觉感知技术的设备,远程控制工厂内的工业机器人到达故障现场进行修复,工业机器人在万里之外实时同步模拟人的动作,人在此时如同亲临现场进行施工。

3、工业机器人加入“管理层”

在未来智能工厂生产的环节中涉及到物流、上料、仓储等方案判断和决策,5G技术能够为智能工厂提供全云化网络平台。精密传感技术作用于不计其数的传感器,在极短时间内进行信息状态上报,大量工业级数据通过5G网络收集起来,庞大的数据库开始形成,工业机器人结合云计算的超级计算能力进行自主学习和精确判断,给出最佳解决方案。生产制造各环节的时间变得更短,解决方案更快更优,生产制造效率得以大幅度提高。

想象未来10年内,5G网络覆盖到工厂各个角落。5G技术控制的工业机器人,已经从玻璃柜里走到了玻璃柜外,不分日夜地在车间中自由穿梭,进行设备的巡检和修理,送料、质检或者高难度的生产动作。机器人成为中、基层管理人员,通过信息计算和精确判断,进行生产协调和生产决策。

4、按需分配资源

5G网络通过网络切片提供适用于各种制造场景的解决方案,实现实时高效和低能耗,并简化部署,为智能工厂的未来发展奠定坚实基础。

首先,利用网络切片技术保证按需分配网络资源,以满足不同制造场景下对网络的要求。不同应用对时延、移动性、网络覆盖、连接密度和连接成本有不同需求,对5G网络的灵活配置尤其是对网络资源的合理快速分配及再分配提出了更严苛的要求。

其次,5G能够优化网络连接,采取本地流量分流,以满足低延迟的要求。每个切片针对业务需求的优化,不仅体现在网络功能特性的不同,还体现在灵活的部署方案上。

在5G网络的连接下,智能工厂有望与未来多项先进科技相结合,实现资源利用、生产效率和经济收益的最大化。借助5G高速网络,采集关键装备制造、生产过程、能源供给等环节的能效相关数据,使用能源管理系统对能效相关数据进行管理和分析,及时发现能效的波动和异常,在保证正常生产的前提下,相应地对生产过程、设备、能源供给及人员等进行调整,实现生产过程的能效提高。

AI赋能产业升级 智通科技在行动

北明智通(北京)科技有限公司,专注于利用人工智能技术赋能企业智慧化转型,为行业用户提供领先的产品和解决方案,是基于新一代AI技术的智能制造领航者。

基于知识图谱、自然语言处理、大数据、物联网等技术与产品,构筑智慧语义、智能制造两大核心业务,并打造语义魔方、知识工程平台、数字工厂平台三大旗舰产品。

AI赋能产业升级,智通科技已与中国石化、中国银行、蒙牛集团、光明乳业、澳优、海底捞、自然资源部等行业标杆客户携手实践AI的智能化应用,我们希望用科技创新赋能更多的客户,共同打造智慧企业。