技術應用成果不斷涌現,助力製造業數字化轉型
智慧生産 促進品質效益雙提升(賦能傳統産業轉型升級·聚焦“5G+工業網際網路”②)
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製造業是技術創新和效率提升的重要領域,“5G+工業網際網路”是推動製造業數字化轉型的重要抓手。近年來,在製造業領域,“5G+工業網際網路”的應用場景不斷拓展,大大推動了行業的數字化轉型,企業的生産效率和産品品質得以提高,為行業發展注入了新動能。
生産設備出故障怎麼辦?操作員戴上5G+AR(增強現實)眼鏡,採集現場視頻,遠端聯繫專家就能得到實時指導。想保證産品品質,需要人工挨個檢查嗎?通過安裝在設備上的攝像頭,直接檢測産品是否有表面缺陷,同時檢測裝配品質,精確度高、速度快……在製造業領域,借助“5G+工業網際網路”的推廣應用,現場輔助裝配、機器視覺質檢、廠區智慧物流等場景不斷拓展,為企業生産製造帶來的成效逐漸顯現,大大推動了行業的數字化轉型。
現場輔助裝配,産品組裝精準高效
“嘀,嘀……”在山東青島海爾中央空調互聯工廠,設備故障警報器響起。産線線長趙連輝迅速登錄系統,佩戴起5G+AR眼鏡,遠端連線技術專家。
“紅色指示燈閃個不停怎麼辦?”趙連輝問。技術專家看著眼鏡端採集的視頻,全程語音指導,配合AR圖像標記,順利排除了故障。
“過去,在裝配電子設備的過程中,如果出現故障,我們需要聯繫專家,請他們到現場檢修,溝通效率低,人工成本高。這期間,設備停機等待,還會耽擱裝配進度。”趙連輝説。
針對這一痛點,海爾提出5G+AR遠端協作方案,依託5G網路和自身的實時遠端協作平臺,實現設備故障快速遠端診斷處理、虛擬裝配輔助指導,不需停機等待,省心又高效。“AR生産場景需要較高的網路頻寬、較低的網路時延,5G網路恰好滿足需求。”工廠製造總監楊偉欣説。
“近些年,電子設備産品更新迭代速度快,組件更加精密,操作難度更大。之前做裝配,我們只能先看指導視頻或手冊,然後再操作,既要佔用不少時間,又容易出錯。”趙連輝説,“如今企業員工接受簡單培訓後,就可以快速上崗。操作指南就藏在眼鏡裏。佩戴好5G+AR眼鏡,操作指南會以3D虛擬畫面形式呈現在眼前,想要查詢具體安裝步驟,只要用手觸摸虛擬界面就行。”
“5G+AR方案實施後,不僅縮短了裝配時間,還降低了裝配錯誤率,優化了産品品質。”楊偉欣介紹。借助5G網路技術,海爾中央空調互聯工廠已經完成8類AR、AI(人工智慧)等機器視覺場景的應用,工廠裝配效率提升30%、品質優化7%。
機器視覺質檢,保障生産安全穩定
偌大的廠房裏,控制室顯示屏上,各個用於發電機磁路的定子衝片品質數據實時反饋,工作人員緊盯著眼前的各項數據。忽然,一條不符合品質要求的數據報警資訊出現在顯示屏上。隨即,工作人員現場操作,分析原因,調整相應自動化生産機器的各項參數。不一會兒,顯示屏上的産品品質數據恢復正常。
在位於四川德陽的東方電機有限公司,這個發電裝備行業的智慧化車間近來吸引了不少人的注意。
所謂的定子衝片,是指大型發電機的定子鐵芯,是電機磁路的重要組成部分。借助“5G+工業網際網路”,這個智慧化車間整合了機器視覺質檢、生産現場監測、設備故障診斷等多項應用場景。
坐在乾淨整潔的控制室裏,東方電機衝剪分廠廠長冷志告訴記者:“以前天天跑生産線,查看生産進度。現在智慧化車間的所有工作都由自動化設備完成。員工從過去高強度的手工操作員轉型成為‘指揮員’和‘監督員’。”
“對生産線上的所有設備統一聯網管理後,可以實時掌握設備和生産情況,跟蹤追溯改進産品品質和生産工藝。”冷志説,通過安裝在各個設備上的攝像頭,可以直接檢測定子衝片是否有表面缺陷,比如劃痕、凹坑等,還能檢測裝配品質,具有精確度高、速度快、穩定性高等優點。
在美的微波和清潔事業部廣東佛山順德區生産基地,50萬平方米的園區室內外都實現了5G網路覆蓋。總裝車間裏,每道工序上都會安裝一個名叫可編程邏輯控制器(PLC)的“機械大腦”,操作員可以通過5G網路對機器遠端發出控制指令,一台臺烤箱、微波爐在自動化生産線上實現了快速組裝。
在爐箱體組裝線上,AI質檢系統每兩秒就可以完成從高清照片拍攝、上傳分析到輸出質檢結果等所有步驟。在5G+AI質檢技術應用後,小到漏打螺絲釘這樣的細節,都可以第一時間發出提醒,整個質檢流程效率提升7%,誤檢率小于0.5%。
大頻寬、廣連接、高速率、低時延……5G網路使大量數據暢通流轉,各個工廠、車間、生産線的工作流程和數據銜接難度大大降低。美的集團資訊技術總監周曉玲説:“這些海量的數據相當於一個虛擬工廠,通過大數據分析,快速監測整個生産中的異常問題,提前進行處理,保障了生産的安全穩定。”
廠區智慧物流,優化流程省時省力
在江蘇無錫高新區的捷普電子(無錫)有限公司廠區,一摞摞剛到廠的電子原材料依次排布,在傳送帶上有條不紊地向前“行進”。
隨後,物料進入一個裝有攝像裝置的機器“肚子”裏。它們的標簽資訊——從哪來、怎麼製作的、要到哪去等,被全部讀取出來,並各自被貼上公司獨一無二的資訊標簽,就像一張隨身攜帶的身份證。
有了“身份證”,電子原材料就可以入庫了。這個過程同樣智慧:在系統指令下,它們“換乘”一次或幾次傳送帶,“搭乘”在立體倉庫裏穿梭的“叉車電梯”,來到各自指定的位置上“休息”。這樣的入庫過程,比人工快了很多。
根據廠區的生産計劃,第二天,藍白相間的智慧運送車,就來接這些電子原材料去生産車間了。這些無人駕駛的智慧運送車,是5G應用場景下的新一代産品——不需要軌道、不鋪設二維碼,通過中央控制和三角定位方法來精準定位,實現各行其道、互不打擾,還能通過鐳射雷達感測器與障礙物保持安全距離。
等到了出貨環節,智慧運送車還能大顯身手。它們按照設計好的路線,在成品區和出庫區之間來回接駁,既能實現成品先進先出等智慧出庫,還能將大小、規格、包裝一致的標準件貨物自動“叉”進大貨車裝箱,省時省力。
這些應用場景背後的支撐技術,其實並沒有那麼複雜。捷普電子總經理舒鵬介紹,位於廠區的工廠控制中心是大腦,“5G+工業網際網路”是骨骼,利用新技術,能夠實時控制並同時處理多路數據,實現廠區質效雙提升。
在工廠控制中心,透過大大的玻璃窗,記者看到房間的一面墻鑲嵌著16塊大螢幕。在這裡,通過讀取“身份”資訊,從原材料進廠到成品出庫、出廠售後環節的全生命週期,都能得到有效追蹤。
據介紹,應用“5G+工業網際網路”後,捷普電子的智慧物流環節中,自動搬運效率提升50%、立體存儲效率提升30%,帶動全廠區效率提升10%以上。
《 人民日報 》( 2021年11月02日 第 11 版) 記者 李蕊 王永戰 姜曉丹 姚雪青