實(shí)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(guó)多地拔地而起。工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，目前全國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目數(shù)已超過8000個(gè)，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(huì)產(chǎn)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”，實(shí)踐中還有哪些難點(diǎn)需要跨越?

  12月11日，《證券日?qǐng)?bào)》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(shí)探科技與傳統(tǒng)制造碰撞下的5G智能工廠。

  自動(dòng)化率最高達(dá)92%

  機(jī)器手臂對(duì)貨物進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化生產(chǎn)線上的忙碌景象。

  工人僅需盯著屏幕，就能隨時(shí)觀察采購(gòu)、物料上料、檢測(cè)包裝、物流運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)線上的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過中控平臺(tái)的“智慧大腦”，實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)工人。智能化生產(chǎn)車間的筆記本產(chǎn)線自動(dòng)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(dòng)化率達(dá)80%，其中貼片段自動(dòng)化率更高，達(dá)92%，元器件貼裝速度可達(dá)每小時(shí)17.2萬(wàn)個(gè)?！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?qǐng)?bào)》記者表示。

  在5G和AI技術(shù)的加速滲透下，該工廠整個(gè)智能體系排產(chǎn)率得到了大幅提升?！拔覀兇蟾琶?秒就能下線一臺(tái)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄭愛明說。

  走進(jìn)物流倉(cāng)儲(chǔ)車間，數(shù)十臺(tái)自主開發(fā)控制系統(tǒng)的5G AGV自動(dòng)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(dòng)運(yùn)行并躲避人員和障礙。在24米托盤立體倉(cāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，堆垛機(jī)和多穿車全部采用5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在黑燈或者少燈的場(chǎng)景下運(yùn)營(yíng)，可以減少60%的電能消耗。

  這些應(yīng)用場(chǎng)景均是5G走向生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的最新實(shí)踐?！巴ㄟ^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?！崩畋蚍Q。

  目前，聯(lián)想5G智能工廠模式正在加速?gòu)?fù)制，在全球已有30多個(gè)工廠，與2000多家供應(yīng)商搭建全球體系，實(shí)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(jì)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(jí)的頭部國(guó)產(chǎn)企業(yè)，二者碰撞出無(wú)限火花。在芯片設(shè)計(jì)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(jì)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(tái)設(shè)備上處理。

  從聯(lián)想建設(shè)5G智能工廠實(shí)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(jí)首席AI工程師張宇對(duì)《證券日?qǐng)?bào)》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(dòng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)?！澳壳?，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(gè)典型。在5G賦能之下，天津及全國(guó)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(gè)國(guó)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(guó)制造業(yè)正加速向數(shù)字化方向發(fā)展。

  實(shí)現(xiàn)真正“智慧”仍任重道遠(yuǎn)

  5G時(shí)代，信息流駛?cè)肓恕案咚俟贰?。成本高、?shù)據(jù)樣板少、缺乏“殺手級(jí)”應(yīng)用、AI系統(tǒng)沒有實(shí)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%?！崩畋蛘劦?，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(gè)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(jí)總監(jiān)李瞳表示，足夠多的數(shù)據(jù)支撐是智能化的一個(gè)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(duì)樣板獲取和大數(shù)據(jù)積累還需要很長(zhǎng)時(shí)間，目前大家都在摸索。隨著邊緣計(jì)算等能力越來越強(qiáng)，國(guó)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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(gè)階段。然而，大模型更新滯后、不能及時(shí)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(yíng)當(dāng)下還處于邊緣推理階段。推動(dòng)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(dòng)化工具開發(fā)、安全隱私等問題?！睆堄钫J(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(shí)現(xiàn)智能化。張宇表示，5G智能工廠要實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)自主化閉環(huán)、降低成本，推動(dòng)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(shí)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?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示，企業(yè)要實(shí)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(jì)、生產(chǎn)、銷售等全流程，從而實(shí)現(xiàn)有自主意識(shí)的“聰明”工廠。

  澳門博士智庫(kù)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(diǎn)。當(dāng)前，5G智能工廠在通用設(shè)備制造、計(jì)算機(jī)、電器機(jī)械、化工等行業(yè)已有大量應(yīng)用場(chǎng)景，發(fā)展正逐步進(jìn)入規(guī)?；?。在發(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(diǎn)，推動(dòng)5G全連接工廠規(guī)?；l(fā)展越來越成熟。