實探5G智能工廠：“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”深入制造業(yè)核心環(huán)節(jié) 讓算力像自來水一樣供給工廠

  ICC訊  當(dāng)前，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“5G+AI”蓬勃發(fā)展，支持大模型的5G智能工廠在全國多地拔地而起。工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，目前全國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目數(shù)已超過8000個，5G已由生產(chǎn)外圍輔助環(huán)節(jié)深入至核心控制環(huán)節(jié)。那么，5G智能工廠與制造業(yè)會產(chǎn)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”，實踐中還有哪些難點需要跨越?

  12月11日，《證券日報》記者走進(jìn)天津港保稅區(qū)空港經(jīng)濟(jì)區(qū)聯(lián)想創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園(天津)5G工廠，實探科技與傳統(tǒng)制造碰撞下的5G智能工廠。

  自動化率最高達(dá)92%

  機(jī)器手臂對貨物進(jìn)行自動存取、5G通信“急救車”忙碌奔走，高度智能化的生產(chǎn)線正飛速運(yùn)轉(zhuǎn)，物料自動傳送、元器件高效貼裝……這是聯(lián)想創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園(天津)5G工廠自動化生產(chǎn)線上的忙碌景象。

  工人僅需盯著屏幕，就能隨時觀察采購、物料上料、檢測包裝、物流運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)線上的各個環(huán)節(jié)，通過中控平臺的“智慧大腦”，實現(xiàn)遠(yuǎn)程“指揮”。這一“大腦”基于智能調(diào)度算法、3D視覺AI技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)等，可以實現(xiàn)對車間生產(chǎn)、零碳與園區(qū)管理、智慧園區(qū)的看見、分析、感知。

  “筆記本每條產(chǎn)線僅需要4個工人。智能化生產(chǎn)車間的筆記本產(chǎn)線自動化率超60%，是行業(yè)常見水平的2倍-3倍;智能高速貼片生產(chǎn)線自動化率達(dá)80%，其中貼片段自動化率更高，達(dá)92%，元器件貼裝速度可達(dá)每小時17.2萬個?！甭?lián)想云網(wǎng)融合事業(yè)部5G智能制造業(yè)務(wù)經(jīng)理李彬?qū)Α蹲C券日報》記者表示。

  在5G和AI技術(shù)的加速滲透下，該工廠整個智能體系排產(chǎn)率得到了大幅提升。“我們大概每9秒就能下線一臺筆記本產(chǎn)品，整體提升了接近40%的效率?！甭?lián)想(天津)智慧創(chuàng)新服務(wù)產(chǎn)業(yè)園項目負(fù)責(zé)人鄭愛明說。

  走進(jìn)物流倉儲車間，數(shù)十臺自主開發(fā)控制系統(tǒng)的5G AGV自動貨運(yùn)機(jī)器人映入記者眼簾，它們穿梭于各條生產(chǎn)線之間，可以全自動運(yùn)行并躲避人員和障礙。在24米托盤立體倉存儲系統(tǒng)中，堆垛機(jī)和多穿車全部采用5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在黑燈或者少燈的場景下運(yùn)營，可以減少60%的電能消耗。

  這些應(yīng)用場景均是5G走向生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的最新實踐。“通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)和算網(wǎng)融合技術(shù)，算力可以通過5G網(wǎng)絡(luò)像自來水一樣供給工廠，支撐更多智能化應(yīng)用。”李彬稱。

  目前，聯(lián)想5G智能工廠模式正在加速復(fù)制，在全球已有30多個工廠，與2000多家供應(yīng)商搭建全球體系，實現(xiàn)1.2億智能設(shè)備年出貨量。

  進(jìn)行多模式探索

  隨著AI技術(shù)在柔性制造領(lǐng)域加速滲透，軟件也在加速定義工業(yè)系統(tǒng)。在聯(lián)想5G智能工廠，聯(lián)想與英特爾在多樣化的網(wǎng)絡(luò)與智能邊緣產(chǎn)品組合方面展開協(xié)作。

  一家是半導(dǎo)體行業(yè)和計算創(chuàng)新領(lǐng)域的全球領(lǐng)先廠商，一家是引領(lǐng)PC產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的頭部國產(chǎn)企業(yè)，二者碰撞出無限火花。在芯片設(shè)計方面，除了滿足工廠工業(yè)設(shè)備需求，英特爾還幫助工業(yè)系統(tǒng)更好滿足計算傳輸確定性，提供芯片底層支撐，讓IT、OT、CT業(yè)務(wù)在同一臺設(shè)備上處理。

  從聯(lián)想建設(shè)5G智能工廠實現(xiàn)降本增效，到英特爾的開源工具鏈接工廠數(shù)控化生產(chǎn)，5G智能工廠加快“智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)”步伐，進(jìn)行多模式探索。

  英特爾高級首席AI工程師張宇對《證券日報》記者表示，英特爾構(gòu)建面向智能制造的IT、CT、OT融合解決方案，助力包括聯(lián)想在內(nèi)的生態(tài)伙伴打造未來工廠，推動制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。“目前，英特爾通過提供開源工具套件及面向生成型人工智能廣泛模型支持5G智能工廠，未來有望進(jìn)一步接入更多本地操作系統(tǒng)?！?

  聯(lián)想與英特爾的結(jié)合是5G智能工廠建設(shè)的一個典型。在5G賦能之下，天津及全國多地產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群建設(shè)快馬加鞭。

  工業(yè)和信息化部近日發(fā)布《2023年5G工廠名錄》，遴選產(chǎn)生了300家已建成的5G工廠，覆蓋24個國民經(jīng)濟(jì)大類，建設(shè)投資總額達(dá)97.3億元。隨著5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)的進(jìn)一步壯大，中國制造業(yè)正加速向數(shù)字化方向發(fā)展。

  實現(xiàn)真正“智慧”仍任重道遠(yuǎn)

  5G時代，信息流駛?cè)肓恕案咚俟贰薄３杀靖?、?shù)據(jù)樣板少、缺乏“殺手級”應(yīng)用、AI系統(tǒng)沒有實現(xiàn)自主化，成為企業(yè)在5G智能工廠建設(shè)、應(yīng)用過程中亟須跨越的“大山”。

  “目前，5G流量及終端設(shè)備成本較貴。僅從設(shè)備硬件成本來看，就比WiFi貴了20%。”李彬談到，隨著更多產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展以及redcap的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)成本有望進(jìn)一步降低，讓工廠應(yīng)用5G技術(shù)的各個環(huán)節(jié)平攤成本。

  數(shù)據(jù)及應(yīng)用的豐富度不夠，是企業(yè)在5G智能工廠建設(shè)和應(yīng)用中面臨的一大難題。

  聯(lián)想集團(tuán)首席研究員、云網(wǎng)融合事業(yè)部高級總監(jiān)李瞳表示，足夠多的數(shù)據(jù)支撐是智能化的一個重要基礎(chǔ)?！癆I工業(yè)領(lǐng)域需要大量工業(yè)數(shù)據(jù)，目前數(shù)據(jù)不足是行業(yè)面臨的普遍問題。行業(yè)對樣板獲取和大數(shù)據(jù)積累還需要很長時間，目前大家都在摸索。隨著邊緣計算等能力越來越強(qiáng)，國內(nèi)智慧工廠將在智能化道路上越走越遠(yuǎn)?！?

  此外，為應(yīng)對行業(yè)周期，企業(yè)也必須借助新技術(shù)提升生產(chǎn)效率及創(chuàng)新能力。以PC產(chǎn)業(yè)為例，傳統(tǒng)PC行業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)下行周期，市場需求不旺，但產(chǎn)品更新?lián)Q代快，投入成本高，是典型的兼具勞動與技術(shù)的密集型產(chǎn)業(yè)。如何改變這一現(xiàn)狀，讓PC工廠向智能化、高端化、綠色化方向發(fā)展，聯(lián)想正在聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴加速探索。

  目前，5G智能工廠智能化正有序步入邊緣推理、邊緣訓(xùn)練、自主化運(yùn)算三個階段。然而，大模型更新滯后、不能及時響應(yīng)是5G智能工廠面臨的另一大難題。

  “大部分5G智能工廠的人工智能運(yùn)營當(dāng)下還處于邊緣推理階段。推動AI在工廠等應(yīng)用從邊緣推理向下一步的邊緣訓(xùn)練邁進(jìn)，需要行業(yè)進(jìn)一步解決小樣本訓(xùn)練、自動化工具開發(fā)、安全隱私等問題。”張宇認(rèn)為。

  在大多數(shù)5G智能工廠的工程師看來，目前5G智能工廠還不能真正實現(xiàn)智能化。張宇表示，5G智能工廠要實現(xiàn)真正意義上的智能化生產(chǎn)，企業(yè)需在算力算法、及時響應(yīng)等方面不斷創(chuàng)新，才可以優(yōu)化人工智能網(wǎng)絡(luò)、實現(xiàn)自主化閉環(huán)、降低成本，推動工廠真正進(jìn)入智能化階段。

  目前，5G智能工廠的應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，但距離實現(xiàn)真正意義上的“智慧”還需走得更遠(yuǎn)。元禾半導(dǎo)體首席專家李科奕在接受《證券日報》記者采訪時表示，企業(yè)要實現(xiàn)5G+AI+AR的一體化融合，將AI技術(shù)運(yùn)用到工廠產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等全流程，從而實現(xiàn)有自主意識的“聰明”工廠。

  澳門博士智庫主席鄧偉強(qiáng)認(rèn)為，5G智能工廠的發(fā)展離不開提質(zhì)、降本、增效、綠色發(fā)展四大重點。當(dāng)前，5G智能工廠在通用設(shè)備制造、計算機(jī)、電器機(jī)械、化工等行業(yè)已有大量應(yīng)用場景，發(fā)展正逐步進(jìn)入規(guī)?；Ｔ诎l(fā)展過程中，頭部企業(yè)要積極引領(lǐng)中小企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型并解決其5G專網(wǎng)的難點，推動5G全連接工廠規(guī)模化發(fā)展越來越成熟。