【聚力推进新型工业化 中国联通在行动】系列报道:5G+融合定位穿针引线 风机装备制造愈显智能

 

走进北京三一重能工厂,可以看到来往员工的安全帽上、吊装过程中的大部件上、停放在生产区域的扇叶尾部以及来往行驶的AGV上都固定有定位标签。车间负责人说,“这些都是5G+融合定位标签,为保障安全、加强管理,从员工到扇叶、到车辆都需要佩戴及安装。这些标签可以通过建设在厂房内的基站进行亚米级定位,并依托联通5G网络将定位数据实时回传到管理后台,使一线员工的人员效能提升15%,叉车等瓶颈资源利用率提升至95%,厂区生产效率整体提升8%。”

三一重能成立于2008年,是“全球新能源500强企业”,并被工业与信息化部评定为“智能制造标杆企业”。近年来市场占有率持续提升,成为全球综合排名前十、中国前五的风电整机商。随着外部竞争环境的变化,三一重能也面临保安全、提产能、降成本、增效益等方面的挑战。

中国联通携手三一重能,正在着力推动5G-A技术落地商用,依托联通“璇玑”时空服务平台,融合5G、北斗、超宽带等技术,面向人员作业管理、瓶颈资源调度、产线脉动平衡等业务需求,打造了室内外连续、网业端协同的5G+融合定位产品。业务场景覆盖电机与扇叶生产和装机全流程,助力三一重能人员、大部件、电机、AGV等生产要素的实时定位和精细管理,打造了5G-A技术在新能源装备制造领域创新应用的新模式。

如今的三一重能,不仅可以对各类生产要素实现实时化、可视化、精细化的定位管理,更是通过联通5G+融合定位技术的“穿针引线”,实现了从电机与扇叶生产到装机全生产流程定位源数据的贯通,打造了风电装备制造安全管理新范式,培育了新型制造模式和产业发展新动能。

优化人员管理模式

叶片加工工序复杂、作业人员密集,对于作业人员管理和生产安全提出了更高的要求。中国联通携手三一重能面向一线作业员工,划定危险作业区域,对非授权误入人员实时告警提醒,确保人身安全;划定定岗作业区域,提供工位级精细作业指导,提升员工工作效率;面向厂区管理人员,设定巡检路线,落实安全生产检查和生产作业指导任务。产品自交付落地以来,持续稳定运行,帮助三一重能实现了人员生产安全0事故,产线人员的作业效率提升了约15%。

打破运输资源瓶颈

在三一重能的厂区内,可以观察到AGV、拖车、叉车等运输载具不停往复运行。在过去,由于缺乏有效的技术手段,存在载具停放不规范需要找寻、行驶路径未能合理规划等因素,造成工位停工等候的问题。这些问题已经成为三一重能生产过程中的堵点,严重制约其生产效率的提升。随着联通5G+融合定位的引入,可有效规避人员碰撞等危险事故发生,同时对这些“瓶颈资源”开展精细化管理,从而实现对车辆的规范落位、快速找寻和路径规划,将运输载具的综合利用效率提升至95%。

优化产线脉动节拍

风电装备制造企业主要业务涉及风电叶片、智能电机的生产和风电设备装机,只有掌握产品在每个工段的耗时,才能准确判断生产全流程的业务堵点。过去,这些数据需要人工汇总,既不准确且非实时。现在,联通5G+融合定位的引入,三一重能的企业管理者可以实时查看扇叶、电机所处生产环节和生产耗时,从而迅速、准确地进行生产排程优化和决策,厂区生产效率提升约8%。

联通5G+融合定位在风电装备制造过程中的应用切实提升了企业经济效益,收到了同行业和5G通信技术从业者的关注和好评,并先后获得第六届“绽放杯”5G应用征集大赛全国总决赛二等奖和世界5G大会揭榜赛二等奖,并成功入选世界5G大会十大应用案例。

未来,在全球“双碳”政策背景下,风力发电已经成为全球经济体能源转型的重要方向,风电相关产业亦将保持良好的发展态势,5G-A技术尤其是5G+融合定位创新技术在风电装备制造领域的应用,已经成为安全、降本、提质、增效的重要新型基础设施,也必将随着风电产业的发展释放更大的经济效益和社会价值。

科技赋能产业,创新引领未来。中国联通将携手产业合作伙伴持续深耕垂直行业创新应用,积极推动“5G+工业互联网”建设,开拓创新、担当作为,大力推进新型工业化高质量发展,为全面建成社会主义现代化强国作出新的更大贡献。

三年蝶变 广域铭岛深度赋能新型工业化

创业三年快速跃进,站在技术自主创新驱动的新一轮发展增长点,迈入下一个高速扩张期。

成立于2020年12月的广域铭岛,面对复杂多变的外部环境,秉承“以数字科技引领行业跃迁”的初心,锚定工业数智化赛道,深化研发创新实力,加速应用实践,打造了一批打破国际垄断的国产自研工业软件,先后获评国家高新技术企业、“双软”企业、“国家鼓励的软件企业”,以数智赋能树立一个个高端化、智能化、绿色化发展范本,在完成自身蝶变的同时,也成为新型工业化的深度参与者和见证者。

基于底层软件构建“速赢+卓越”数字能力矩阵

当前国家大力发展新质生产力,加速推进新型工业化,工业软件是其中的关键支撑。相关行业研究报告显示,2022年我国工业软件市场规模达到2407亿元,同比增长14.3%。国产自研工业软件在垂直细分领域发展良好,但在工业操作系统、研发设计类工业软件等底层技术上存在短板,急需发力追赶以形成核心技术自主可控。

在工业数智化的赛道上,广域铭岛选择从汽车行业切入,获得了海量工业数据反馈、丰富工艺知识及经验沉淀、大量共性场景等先天优势,自主打造了首个源自汽车行业的国家级“双跨”平台——Geega(际嘉)工业互联网平台,为行业共性需求整合、数字化赋能方法论沉淀及包括底层软件在内的通用型工业软件的研发提供了坚实基础。

从整车制造企业入手,广域铭岛针对大型企业普遍存在的碎片化场景需求难以支撑、数据难以归集、基地健康状况难以准确分析、业务运行难以监控预警等痛点,自主研发了GOS工业操作系统,为大型企业建立统一的数据接口标准,实现行业基础数据、工厂模型、工艺路径、业务应用、服务模型等方面的标准化,汇聚工业主线数据,提供技术组件,为上层系统和应用的开发和部署提供统一基座支撑。

基于GOS工业操作系统,广域铭岛以数字原生体系构建了“速赢+卓越”数字能力矩阵和国产自研工业软件产品体系,通过部署制造执行、计划排程、设备管理、能源管理等“速赢智造”套件,助力企业实现快速投产、产能爬升及管理科学;聚焦具体场景,研发以数据和模型驱动“卓越精益”套件,助力企业在质量分析、工艺优化、节能减排等方面实现卓越提升。

目前,这套产品体系已赋能汽车、新能源电池、家电、电子、有色金属、煤化工、磷化工等多个行业,落地全国40多个城市和50多个生产基地,打造一批行业标杆级数智工厂,获得数十项国家及省(市)级重要荣誉或奖项。

近期,广域铭岛还实现了业务出海,为马来西亚龙头企业全面提供数字化服务,助力其成为马来西亚数字化转型与智能解决方案的标杆,并共同拓展马来西亚及周边国家数字化业务,沿“一带一路”持续向东盟输出“广域智慧”。

通用型智造套件实现业务速赢

广域铭岛针对制造业企业普遍痛点中提取“最大公约数”,提炼了业务速赢(更快生产)和卓越提升(更优交付)两大核心需求,“速赢智造”套件和“卓越精益”套件分别解决这两大需求。

在业务速赢方面,基于GOS工业操作系统,开发和部署各类“智造套件”,类似于在Windows系统中安装Office组件(Word、Excel、Powerpoint),让常用软件快速运转,从而让不同行业、不同阶段的企业实现业务“速赢”。

在汽车行业,针对定制化需求增多、用户等待周期变短的消费趋势,广域铭岛为领克汽车成都工厂提供GOS工业操作系统,打造了APS高级柔性排程系统,并配合制造执行、供应链管理、仓储物流管理等套件,助力工厂根据市场订单需求,结合供应链、物料库存、产能等约束条件,提供智能化的排产策略。落地应用后,实现物料库存成本降低300万元每年,产品交付周期缩短10%,物流配送效率提升10%。

在新能源电池行业,针对新建电池工厂,广域铭岛以数字原生体系为核心,结合《智能制造成熟度评估》、《“未来工厂”建设导则》等标准,在咨询诊断基础上,搭建GOS工业操作系统和“速赢智造”套件,打造了一批电池行业标杆级数字原生工厂,相比传统同等规模电池工厂平均投产周期缩短15%,生产效率提升23%。

在有色金属行业,聚焦物耗、能耗、产量、质量等关键痛点,广域铭岛以ESG理念为指引,通过GOS工业操作系统结合制造执行系统、设备管理系统、能源管理系统等“速赢智造”套件,打造了行业首个煤电铝一体化节能降碳解决方案,帮助广西百矿集团30万吨年产能的电解铝生产基地提升综合管理效率25%,提升设备效率19%。

工艺质量提升软件助力汽车智造升级

数字化、智能化、绿色化是新型工业化的鲜明时代特征。广域铭岛助力制造业企业实现业务“速赢”的同时,也深入行业具体场景中,将具体的工业知识、技术、流程、经验进行数字化提取,并封装为工业软件,助力企业在工艺提升、质量分析、成本节降等方面实现卓越提升。

在工艺提升方面,以汽车行业点焊工艺场景为例,过往焊点检测通常为抽检的形式,难以覆盖一辆白车身的3000多个焊点,且焊接结束后才检测出问题,增加返工成本,降低效率。基于上述痛点,广域铭岛自主研发了GQCM点焊质量管理APP,可以通过对白车身约3000焊点电流电压数据的实时采集与分析,并基于焊点质量评分模型,进行质量判定引导精准检测,同时通过开发焊接参数推荐模型,辅助焊接工艺决策,提升焊点一次合格率,并且在模型的自优化自升级中,实现焊接质量的持续提升。

除了点焊工艺场景,广域铭岛围绕汽车“冲焊涂总”四大工艺的关键场景还研发了GQCM尺寸智能管理APP、GQCM涂装工艺质量管理APP、GQCM拧紧工艺质量管理APP等一批聚焦工艺质量提升的软件,当前这批工业软件已应用在全国数十个汽车生产基地,平均实现了质量提升10%,运营效率提升30%,单个基地可产生数百万万元的成本节降效益。

其中,GQCM点焊质量管理APP、GQCM尺寸智能管理APP两款软件还实现了对国际垄断软件的赶超和替代。

节能降碳软件助力高耗能行业绿色转型

绿色化是新型工业化的生态底色。在国家“双碳目标”下,高耗能行业有着迫切的节能降碳需求。

在有色金属行业,广域铭岛深入电解铝行业槽控、阳极管理、出铝、火力发电、配煤掺烧、空压机能耗管理等场景,为百矿集团打造了电解槽工艺自优化APP、电解槽全生命周期管理APP、阳极全生命周期管理APP、精准出铝APP、智能配煤算法APP、火电能效寻优仿真APP、通用动力优化APP等一批工业软件,应用在30万吨电解铝产能的百矿集团德保基地,实现年降碳排10万余吨,年化节降效益超8000万。

其中,智能化配煤算法APP、通用动力优化APP等软件因具备跨行业共性场景而实现应用迁移。以配煤算法APP为例,该软件打通燃煤采购、煤质检测、掺烧试验等燃煤全周期数据,通过工业机理+AI算法融合训练,提供以配煤为中心的全流程价值预测,反向指导工艺参数调整和燃煤采购,目前已经推广应用到煤化工、磷化工等高耗能行业。

工业智能化的场景种类繁多、需求多样,广域铭岛在深入工艺场景研发工业软件的基础上,同样注重共性场景和技术的提炼,并以实实在在创造价值为出发点,助力制造业企业数字化、智能化、绿色化升级。

新质生产力的起点是“新”,关键在“质”,落脚在于“生产力”。广域铭岛作为工业数智化领域的深刻践行者,将继续深化工业软件研发创新能力,为新质生产力打造和新型工业化建设注入源源动能,不断以数字科技引领行业跃迁。

电装中国:多家工厂荣获国家级绿色工厂,积极推动碳中和

近日,国家工业与信息化部公示了2023年度绿色制造名单,电装中国集团公司(以下简称“电装中国”)的三家生产公司-天津电装电子有限公司、天津电装空调管路有限公司以及电装天电子(无锡)有限公司入选名单,荣获“国家级绿色工厂”称号。

“国家级绿色工厂”是由工信部主导的全国性评选活动,旨在贯彻落实《“十四五”工业绿色发展规划》,加速完善绿色制造体系,助推工业领域加快实现碳达峰碳中和目标。电装中国始终积极响应国家关于双碳目标的号召,以实际行动推行环境友好的造物,此次获得国家级绿色工厂的荣誉,也代表着国家对电装中国在各生产基地绿色制造和低碳实践的充分肯定。

电装以2025年实现电力碳中和,2035年实现全面碳中和为目标,积极部署,推进建设绿色制造体系,以省能源、使用可再生能源、采购绿电为抓手,探索工厂实现绿色制造的推进路径,并成立了造物碳中和团队,负责在各个生产公司推广总部的节能造物经验和技术理念,采取一系列因地制宜、切实可行的措施,为实现可持续发展目标做出贡献。

迄今为止,电装中国共有4家工厂获评国家级绿色工厂,6家工厂获评省市级绿色工厂。已有12家工厂导入太阳能发电设备,为造物提供更加可持续的能源供应,助力削减碳排放。这一亮眼的绿色成绩单见证了电装中国积极响应国家双碳目标的号召,坚定高质量发展要求的方向,以实际行动书写在华发展的绿色篇章。未来,电装中国也将坚定不移推进绿色制造实践,为碳中和的实现做出贡献。

电装是世界先进的汽车零部件生产厂家之一。在美国《财富》杂志发布的2023年世界500强企业中排名第303名。一直以来电装都专注于电动化、自动驾驶、智能网联等技术创新、致力于解决汽车行业面临的挑战和社会课题。目前在全球广泛应用的二维码就是电装在1994年发明并无偿公开的。

在中国,电装于1994年在烟台成立了第一家合资生产企业。作为在中国的统括公司——电装(中国)投资有限公司,成立于2003年,目前在国内设有生产公司、销售公司以及软件开发公司等共计30多家关联企业。

聚力推进新型工业化 中国联通在行动系列报道

5G托举航天梦,航天梦助推强国梦。为深入贯彻落实党的二十大提出的“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”,中国联通加快“5G+工业互联网”高质量发展,推动新技术、新场景、新模式向工业生产各领域、各环节深度拓展。

广州中科宇航探索技术有限公司是国内首家混合所有制商业航天火箭企业。业务范畴覆盖了系列化运载火箭研发、定制化宇航发射、亚轨道太空旅游等。

近年来,中国联通依托科技创新能力禀赋大力推进5G与国之大器的有机融合,赋予商业火箭巨大活力,与中科宇航强强联合,基于5G等新技术不断探索对火箭“培训、研发、生产、测试、发射”五大环节的深度赋能,以中大型运载火箭5G协同智造等项目从全国参赛项目中脱颖而出,斩获工信部第六届绽放杯全国赛三等奖、科技部2023世界5G大会5G融合应用揭榜赛全国二等奖等多个重大国家级奖项,助推中科宇航成为首个获得荣膺国家级5G奖项的商业航天企业。

一、5G打造“安全第一盾”,为火箭网络数据保驾护航

数据安全是火箭制造考虑的第一要素。基于联通搭建的“5GC+多园区UPF下沉分层组网”的5G独立专网测试环境,首次将5G安全专网应用到商业运载火箭制造企业,运用领先的国密算法、超级SIM卡技术,结合3A认证、电子围栏等安全机制,形成了端到端的网络隔离和安全认证体系,确保火箭制造关键环节数据安全。

二、5G协同“航天制造场景”,助力火箭智造转型升级

中国联通联合中科宇航共同遴选出火箭生产到发射核心环节中与5G技术较契合的测试场景,通过建立集成化的数字化转型测试平台,汇集各个环节的测试数据,可以实现对火箭制造过程的实时监控和预测,快速提升火箭制造环节的效率和质量。

在火箭总装培训环节,火箭总装流程复杂,传统纸质培训材料内容多、课程枯燥、培训效率低。如今基于联通5G+边缘计算特性,通过采用“5G+XR”,打造直观互动式培训效果,培训效率提升40%。

在火箭研发环节,舱体结构、推进、导航控制等设计环节和整合开发难度大,设计评审期间异地交互难、协同难,基于联通5G+多园区组网模式,实现研发云平台多人协同处理,沟通效率提升60%。

在火箭生产环节,火箭部件数量众多,各个零部件之间的组装又要求分毫不差,以往技术工人每安装1个零部件,需要安装、记录、拍照三个步骤,导致过程繁琐且风险不可控。现在通过快速部署联通5G+360度全景视频监控,记录安装全过程作为质量溯源;通过联通AI算法对人员安装行为实时检测,及时预警,让关键环节100%可控、可查、可溯,已成为总装质量管控一大法宝。

在火箭测试环节,以往装配人员测试火箭舱段过程中,一是爬进爬出带来质量风险;二是拍照分析判断不够实时;三是听装配人员口述,效果不够直观。如今借助联通5G+AR智能镜助力技术专家远程指导作业,高效解决现场故障,实现专家端与现场端响应率快速提升。

在火箭发射环节,随着火箭发射任务日益增多,发射场急需在最短时间内搭建通信链路,以往需要人员背负60公斤重的通信便携站提前到达戈壁滩指定位置,由于箭体散落范围广、落点偏差大,工作人员要花费数天时间来寻找。通过快速部署联通卫星应急通信车,借助5G+低轨卫星网络融合优势,实现网络的快速拉通。

未来,中国联通将紧抓新型工业化发展机遇,深入推进5G+工业互联网融合发展,打造IT、OT深度融合的一体化解决方案,助力火箭设计工艺制造一体化高效协同,为中国航天梦贡献联通力量。

通过机器视觉实现医疗领域的自动拾取和放置解决方案

机器人接管医疗领域的拾取和放置任务

Irish Manufacturing Research (IMR) 是一家领先的研究和技术机构,在工业 4.0 领域提供范围广泛的研究、培训和咨询服务组合。IMR 为医疗行业开发了一款经济高效的解决方案。这款拾取和放置机器人专为自动处理膝关节植入物等复杂组件而设计。在此之前,人工执行这一任务较为容易。IMR 高级研究员 Anum Rehman 表示:“相应的机器人应用是在 Multipix Imaging 和 MVTec Software GmbH 的支持下开发的。 MVTec 提供了必不可少的机器视觉软件MVTec HALCON。IMR 由此开发出一款 3D 机器视觉应用,能够识别并定位随机排列、反光且形状复杂的膝关节植入物零件。这样,拾取和放置机器人就能精确地重复抓取各个组件并安全放下。高品质的机器视觉软件是实施过程中的关键组成部分,因为植入物的表面性质极具挑战性。”

机器视觉软件实现自动拾取和放置应用

单元中是一台配备有臂端工具(抓取器)的 6 轴 UR3 机器人。为提供均匀的环境照明,安装了环形灯具。使用 2D 工业相机进行图像采集并实现物体定位。拾取和放置机器人通过安装 HALCON 软件的笔记本电脑控制。然后,通过 TCP/IP 协议将已定位零件的坐标发送到机器人控制器。机器人可以在不碰触其他植入物的前提下独立拾取所有组件,并根据所属位置对其进行分类。

毫米级精度的软硬件交互

实施过程中的困难在于不同表面差异巨大,从哑光到高反光均有,同时形状也非常复杂。零件必须以六自由度 (DoF) 加工,精准度需达到 +/-3 mm。此外,还要加上工艺环境带来的挑战:零件被容器壁遮挡,排列杂乱,并且必须在不同尺寸的容器中进行抓取和存放。此外,周期时间要少于 15 秒。最后,客户需要确保同一套系统能够在所有抛光阶段实施。最后,拾取和放置机器人应当能够对半结构化配置的零件进行操作和协作。

强大的机器视觉软件 MVTec HALCON 赋予机器人视物能力

拾取和放置应用使用的相关 HALCON 技术是基于形状的 3D 匹配。这种基于形状的匹配技术可以准确可靠地找到物体。即使零件旋转、缩放、透视失真、局部变形、部分遮挡、脱离图像或受到非线性照明变化的影响,该技术也能正常工作。拾取零件时,2D 相机图像会提供零件的轮廓,用以与 HALCON 中存储的 3D CAD 配置文件进行比较。软件会在此基础上确定最佳零件轮廓,再将相应的 3D 坐标发送给机器人。

拥有视觉的机器人对于医疗行业客户具有强大说服力

基于机器人的自动化应用可在可靠性、效率和成本方面满足 IMR 客户的期望。因此,IMR 已经开始使用机器人和 HALCON 机器视觉软件开发其他项目。Multipix Imaging 的 Simon Hickman 也看到了自动化对于其他应用和行业的好处:“我们相信,机器人和机器视觉软件的结合可以为更多的医疗公司带来效益。例如,我们在质量控制和拾取和放置机器人应用领域中看到了许多未来应用。”

从“数字化”到“智能化”,探索玻璃行业智能工厂的高效密码

制造业作为国民经济的主体,是立国之本、强国之基。目前我国制造业正在由“量的积累”阶段迈向“质的提升”,在流程行业,许多工厂在自主创新、资源利用效率、信息化程度等都面临着转型升级的刚需,而智能化工厂是实现“智能制造”的必经之路。今天我们将聚焦流程行业的典型代表之一——玻璃行业,探索如何从“数字化”到“智能化”从而实现转型升级。

“高、难、多”痛点驱动,玻璃行业转型变革之困

玻璃行业主要面临三大痛点。一是玻璃企业是典型的“高”耗能生产企业,窑炉、退火炉、钢化炉等一系列的高耗能设备是能源消耗的大头,一方面企业面临政府严峻的能源指标监控压力,另一方面节能降耗省成本也是企业核心考虑的重点问题。二是工艺复杂“难”控,玻璃的生产工艺具有连续性,目前大多工厂的生产经营数据依赖人工采集和分析,使得工艺参数反馈滞后,且设备间的参数分析无关联。此外,老师傅经验难传承,生产不确定风险增加。有经验的老师傅离休退岗,大量未经数字化沉淀的经验难以传承,这些因素都使得生产管理的过程更加“难”控。三是存在“多”处重大危险源,工厂有氮站、氢站、液化气和管道天然气等多处重大危险源,一旦出现监控不及时等风险,人员安全事故就会发生从而对企业造成损失。

如何为玻璃行业的转型提供破局之道,我们认为从【数字化】到【智能化】是破解困局的高效密码。

在数字化时代的海洋中,如何发现、挖掘并运营数据,实现数据价值的最大化,是工业企业面临的首要课题。数字化时代是以设备为核心用户、工业互联网为核心系统,从而构建新型的企业管理。

对于玻璃企业而言,很多工厂都建设了大量信息系统,例如ERP、MES和QMS等,但是怎么把这些信息化系统和工厂的生产主力军——“设备”进行整合,并让设备“开口说话”,从而发现生产经营中的问题。下面我们将用“体检——诊断——治疗”的故事让大家轻松理解工业互联网是如何为玻璃行业转型赋能。

首先整个数字化的“体检流程”可以分为四步:

第一步数据采集:在玻璃工厂的各个工段(热端、冷端、深加工和公辅),都存在大量的设备需要采集数据。以往工作人员需要深入车间开展巡检,人工记录设备数据,不仅工作量大、效率低,还存在漏检、误检的可能性。现在凭借工业互联网平台,可以解决各类设备的联网需求,化解设备数据采集的难题。

第二步数据治理分析:采集完设备数据后,需要对数据进行处理分析并沉淀核心数据,存储到企业的数据仓沉淀为有价值的数据资产,为日后的经营分析提供基础。

第三步业务数据管理:将内外部的数据整合分析后,结合公司经营的五大核心模块(生产、品质、设备、能碳、安环)和行业标准进一步分析数据并进行诊断问题。

第四步分析决策:基于工厂经营的五大维度诊断出工厂的问题后,通过一些可视化的应用对关键指标进行数据和图表的呈现,即生成一个个具体的“画像报告”,让数据“会说话”且让负责人能看懂并进行下一步的分析决策。

经过数字化的“体检流程”后,负责人会看到一张全面的玻璃工厂“数字化体检报告”,报告覆盖生产、品质、设备、能碳、安环五大模块,针对每个模块的关键指标也会有详细的诊断结果,工厂的“病症”一目了然。

【智能化之道】

“体检”过后,智能化场景应用针对症结“对症下药”

通过数字化的手段为企业完成“体检”并得到诊断结果之后,将转向智能化的场景应用来为工厂“对症下药”。这里我们主要针对【AI+工艺智能化】和【AI+能碳智能化】两个场景应用来说明为什么它们是玻璃行业甚至是流程制造行业转型升级的关键燃料。

AI+工艺智能化

流程制造行业中,主要聚焦于生产工艺的调优。玻璃的原料和生产工艺具有多变量、非线性、大滞后、工艺机理复杂、部分质量参数不可在线测量、产量大、基于人工经验等特点。质量稳定的根在于工艺,但人是不确定性最强的一个要素。如何传承老师傅的工艺,并做到大规模能力复制和生产优化?由此,「AI+工艺智能化」技术应运而生。

「AI+工艺智能化」聚焦于流程型制造业,基于工业知识,将工业机理模型与机器学习的算法相结合,在真实的工业场景中,通过对复杂的物理化学过程进行模拟和优化,将人工经验固化为模型等方式,形成可规模化复制的资产,协助企业优化决策和智能控制。并且,通过算法和工业智能的方式将老师傅们解放出来,新来的操作工也能像专家一样操作。

在玻璃行业,彩虹集团采用“展湾科技工业互联网平台”搭建起彩虹玻璃生产的工业大数据平台,并共创了AI工艺自控解决方案。通过“数据+算法模型”,将“老师傅经验”转化为“数字化接班人”,实现系统自动调参,并通过专家的辅助监测来提升调整的准确性和效率,解决了质量不稳定和成品率低的问题,为工厂极大地提高了产品品质。

AI+能碳智能化

在玻璃工厂的生产环节中,存在大量的高耗能设备,如窑炉、风机、退火炉、钢化炉等,一个典型的玻璃工厂,天然气成本占40%,企业面对政府严峻的能源指标监控和高成本的投入双重压力,「AI+能碳智能化」的必要性就不言而喻。

玻璃工厂的窑炉通风系统中,温度控制必须合理、稳定以确保原料熔化充分、均匀,这直接影响玻璃成品的质量。风机控制的准确度直接影响燃料成本和温度,目前操作工通常将风机开到上限值以保证后端供应,通过阀门值调整风量,但DCS无法算出风量损耗和详细需求,就会出现浪费大量能源(天然气&电量)的情况,提高企业成本。

「AI+能碳智能化」结合节能改造需求,聚焦于保温系统和风道优化,考虑总风量需求,智能调节变频器功率,将原工人手动阀改为电动控制阀,利用算法优化末端风量配比,以达到节能的效果降低企业运营成本。 展湾科技基于其工业互联网平台打造的“能源管理驾驶舱”也能够及时掌握能源信息,实时反馈及决策。

从“数字化”到“智能化”,持续赋能玻璃行业转型

洞察数字化变革历史,玻璃行业想要在工业4.0时代持续发力,走智能化工厂之路,从数字化到智能化是必经之路。

展湾科技深耕工业互联网行业多年,聚焦玻璃行业头部客户,积累并开发了工业物联网和工业大数据平台等产品,和客户共创了许多智能化的解决方案,未来展湾将持续践行“让客户自助,与客户共创”的使命来推动中国玻璃产业的转型。

展湾科技成立于2014年,是一家专注于“工业大数据采集、治理、分析及应用”的软硬件产品提供商,提供端到端的工业互联网解决方案,服务于工厂和设备制造商。公司总部位于上海市杨浦区,并于安徽省合肥市设有分公司。展湾所有产品均拥有自主知识产权,覆盖数据采集、工业物联网、大数据平台、工业场景数据分析算法和应用,致力于帮助客户提升设备效率,优化产品质量,洞察数据价值,增强经济效益,在中国制造业转型的浪潮中完成数字化、智能化升级。

目前,展湾已经为来自汽车及汽车零部件、工程机械、装备制造、新能源材料、油气管道、冶金、玻璃等行业的世界500强客户提供高品质的产品服务和解决方案。

轨道交通智能巡检机器人

传统轨道交通巡检采用人工巡检作业,夜间车底光线差,巡检人员需用手电筒照射,检查列车底部项点是否存在缺陷,并手动记录缺陷。随着中国轨交线网加速建设,列车数量不断上升,维护运营负荷加大,巡检模式由传统人工巡检转向自动化、智能化、规模化成为必然趋势。

l 传统人工巡检模式痛点

1、人工巡检肉眼观察、手写记录,项点容易遗漏;

2、发现隐患设备不及时;

3、人工巡检记录的数据量有限,数据可靠性风险高;

4、直接影响轨交故障诊断的精确性和检测效率;

5、冬夏环境艰苦,作业人员夜班辛苦,车底作业易磕碰受伤,劳动强度大。

l 解决方案

针对轨道交通巡检工作痛点,节卡机器人与合作伙伴中数共同打造了轨道交通智能巡检机器人,集成节卡机器人、AGV、上视全景2D相机、高精度彩色3D相机等,在轨交股道间灵活穿梭,近距离、多角度、快速地拍摄轨交车底部件,助力智慧维保。

l 工序流程

用户在管理平台下发巡检任务→轨交车底巡检机器人接受任务后从充电桩出发至对应股道→车头定位→图像采集(图像实时上传,并进行算法检测)→返回充电桩充电→用户在管理平台上对故障进行复核

其中,节卡机器人负责将高精度彩色3D相机移送至更大高度;通过灵活变换不同的机械臂位姿,对上视全景2D相机(即面阵相机)所采集不到的项点进行图像采集,实现车底检测项点基本覆盖。

l 节卡机器人优势

1、本项目中车底轨道桥高度仅80cm,包含AGV和节卡机器人在内的整套设备需低于此高度。节卡机器人体积小,结构紧凑,关节全部折起后进一步节省空间,满足场景需求。

2、六轴自由度,可在车底狭小空间灵活变换位姿。

3、负载自重比高,满足3D相机载重。

4、高重复定位精度,拍摄点位准确性和一致性高。

5、图形化编程,操作简单,且机械臂动作轨迹能够被记录并复制使用。

6、操作丝滑灵活,拖拽更柔顺,方便人员手动调试。

7、作业环境中碰撞体较多,JAKA碰撞检测功能有效避免设备损伤。

l 项目成效

1、2台搭载节卡机器人的巡检机器人互相配合,节省原有工班75%人力成本;

2、巡检过程和结果数字化,数据可追溯;

3、巡检覆盖率和准确性提高,避免了人为因素造成的漏检;

4、保证巡检作业安全,降低综合运维成本。

开普勒人形机器人正式发布 硬核技术加持开启共创机器人新纪元

11月17日,开普勒先行者系列通用人形机器人(以下简称”开普勒人形机器人”)正式面世,包括先行者K1、先行者S1和先行者D1三个型号。

现阶段,人形机器人是全球科技领域的火热赛道。开普勒专注于通用人形机器人的研发、生产及应用生态构建,自主研发的开普勒人形机器人以无限接近人类形态为目标,拥有高度仿生的类人行结构和运动控制,未来可实现商业化量产,预估对外售价2-3万美金之间。

“人类新朋友”揭开面纱 满足多元场景需求

在诸多风靡全球的科幻影视作品中,可以看到各种以假乱真的人形机器人主角。虽然这只是编剧们”脑洞大开”的创作,但是对人形机器人的研发一直都是人类不懈努力的目标。

中国电子学会发布的《中国机器人产业发展报告(2022年)》指出,预计2024年全球机器人市场规模将有望突破650亿美元。作为当前全球最大的机器人消费市场,中国第三产业的增长和消费升级是推动人形机器人高质量发展的重要动力。

此次重磅推出的开普勒人形机器人有着178cm的身高,85kg的体重,智能灵巧手共有12个自由度,全身多达40个关节自由度,具备复杂地形行走、智能规避障碍、手部灵活操控、强力负重搬运、手眼协同操作、智能交互沟通等功能。

凭借更接近于人类的行为和感知,开普勒人形机器人适用于多元场景,不仅能作为工业化生产的好帮手,更是人类的好伙伴。先行者K1作为标准款机器人,适用于教育科研、自动化生产线、智能搬运等;先行者S1以户外巡检见长,适用于复杂环境巡检、应急救援、户外安全作业等;先行者D1则适用于危险环境检测、安全隐患排查等高危环境作业。

“抢滩”新赛道 自研硬实力打造新生产力

作为人工智能、高端制造、新材料等先进技术的集大成者,人形机器人承载着人类对未来科技世界的憧憬,也是科技发展水平的一种体现。工信部近日印发的《人形机器人创新发展指导意见》提出,到2025年,我国人形机器人创新体系初步建立,”大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产;到2027年,综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎。

自助创新研发与体系的建成,是未来中国人形机器人研发水平能否成为全球引领者的决定性因素。开普勒人形机器人正是以自研技术作为”武装”。

开普勒自研行星滚柱丝杠执行器和自研旋转型执行器,是先行者人形机器人的肢体硬核动力的来源。前者用以控制四肢,推力达到8000N,比普通电机定位更精准、爆发力更强、响应更迅速,能应对更多复杂任务;后者用于腰部及关节处,转动峰值扭矩达200N.m,重复定位精度达到0.01度,为驱动躯干提供强大的动力支持,并且能高效稳定运行。

自研星云系统赋予开普勒人形机器人用”聪明的大脑”感知世界的能力。自研算法搭配100TOPS高算力主板,令开普勒人形机器人拥有视觉识别、视觉SLAM、多模式交互与手眼协同四大功能,不仅能实时感知周围的物体、人脸、运动,实现目标检测和识别,还能自主规划路线,进行多模式交互,基于手眼精细协同,实时配合运动物体进行相应操作。

开普勒人形机器人还拥有”发达的小脑”,从而感知周围环境变化并及时调整,精准导航、移动和执行任务,探索复杂地形行走方式。”小脑”的超强学习力令其有能力高效完成一切挑战。

发出”邀请函” 以开放生态驱动未来

共享共创才能推动技术进步,这是开普勒始终坚持践行的理念。在开普勒人形机器人发布同时,开发者平台Kepler OS也正式推出。

Kepler OS平台采用模块化设计,开发者可以根据需要开发各种应用模块,也可以通过可视化编程工具快速构建工作流和场景,实现机器人的动作执行、视觉识别、语音交互等多个功能。该平台不仅提供丰富的示例项目和开发文档,还支持多机协同,并提供强大的在线开发和调试功能,未来还将支持Over-The-Air更新。

此外,开普勒以Kepler OS平台作为向开发者们发出的”邀请函”,期待凝聚人形机器人研发的先进力量,翻开共创人形机器人应用的新篇章。

人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,将深刻变革人类生产生活方式,重塑全球产业发展格局。中国科技力量正在人形机器人领域崛起,开普勒人形机器人作为国产人形机器人又一亮点之作,期待与开发者共同打造科技化未来图景。

开普勒探索机器人致力于专注人形机器人,解放人类生产力,未来可期。

助力企业释放产能,万物集升级配电工控场景解决方案

“前三季度GDP同比增长5.2%,中国经济持续恢复向好。”而进一步提升经济增速,企业面临着释放产能和提高生产效率的挑战。

现代制造业生产效率的提升,离不开配电工控设备的节能、高效和稳定。为助力生产制造业产能释放,万物集再次升级配电工控场景解决方案,助力企业实现平稳精益生产。

细谋划强方案 推动高质量发展

工厂配电是工厂供配电系统的重要组成部分,负责将电能分配给工厂内的各个用电设备。工厂配电系统需要满足工厂生产所需的电力供应,同时也要考虑电力系统的安全、稳定和可靠性。

工厂配电系统通常包括变压器、配电柜、配电盘、电缆、开关等设备。变压器负责将高压电转换为适合工厂设备的低压电,配电柜和配电盘负责对电能进行分配和控制,电缆负责将电能输送到各个用电设备,开关则负责控制电能的通断。

工控指的是工业自动化控制,通过利用自动控制、电力电子等多种技术,工控可以提高生产效率、产品质量和安全水平,降低生产成本,增强工厂的竞争力,为企业的可持续发展提供有力支持。

以电源内置型光电开关为例,它是一种光学传感器,利用光学原理实现对物体位置、运动等信息的检测和判断。当目标物体移动时,接收器会接收到不同强度的光线或没有光线,从而触发报警或控制系统的动作。光电开关具有非接触、高精度、高速度、高可靠性等特点,因此在自动化控制、安防、智能家居等领域得到了广泛的应用。

万物集的配电工控场景解决方案,以现场设备、自动化数据处理和运行监控三个板块为主体,涵盖控制系统、驱动系统、执行系统、反馈系统、配电系统和气动液压系统相关零配件。

在700万+自营产品的加持下,万物集配电工控场景解决方案可根据实际需求定制和扩展,适应不同规模、复杂度的行业需求,助力企业便捷采购。

全链路再升级 实现智能化服务

为推动MRO全链路服务的信息化,万物集不断加快、加深工业互联网、物联网、大数据等新型基础设施建设,通过升级产业链供应链的软件与硬件配套系统,打造数据驱动、平台赋能、服务延伸的智能服务体系。

由万物集团队自主研发的数字中台,可以为客户提供清单导入、备货方案、供应商管理、多地协同、审批、履约、库存优化等全链条数字化服务。通过Punch-Out、企业站、在线商城等差异化对接方式,万物集可以为不同企业提供更多便捷、可落地的数字采购路径。

为打通物料流转链路,万物集打造了从智慧总仓、前置仓、智能仓到智能柜的全国层级式仓网布局,为企业解决产品库存管理和领料难题,并实现平均48小时高效履约。

通过产品的迭代和数据积累,万物集实现产业链供应链的高度稳定。在智能设备及系统的联动下,万物集的工业物料解决方案,还可为企业提供智能化需求预测和库存预警,不断突破行业智能服务的边界。

在工业4.0、智能制造的号召下,万物集与制造业同题共答,同频共振。通过数字化、一体化服务,万物集将产业互联、链条延伸的智能服务持续拓展,培育出行业新模式新业态。

未来,万物集将继续探索工业互联、人工智能、大数据等在全品类工业物料及智能化管理解决方案中的应用,为推动产业智能化发展做出贡献!

龙芯重磅发布全新一代处理器,全力打造IT产业新生态

11月28日,2023龙芯产品发布暨用户大会在国家会议中心如约启幕。大会以“到中流击水”为主题,现场发布新一代通用处理器龙芯3A6000、打印机主控芯片龙芯2P0500重磅成果,并对外公布龙芯处理器核IP及龙芯自主指令系统架构授权计划。龙芯合作伙伴、权威媒体、专家学者、主管部门领导等4000余人齐聚大会,共同见证龙芯新产品发布,共谋高水平科技自立自强。

中央网信办信息化发展局副局长龙凯在大会致辞中对龙芯取得的成绩表示祝贺,龙芯近年来不断推动核心技术突破,国产芯片性能持续提升,产业生态建设取得长足进步。工业和信息化部电子信息司副司长史惠康在大会致辞中表示,3A6000处理器的推出,说明国产CPU在自主可控程度和产品性能上已双双达到新高度,也证明了国内有能力在自研CPU架构上做出一流的产品。北京市经济和信息化局党组成员、副局长顾瑾栩表示,龙芯作为北京市技术创新企业的代表,全面发力加速实现自主信息技术的重大跨越,为科技自立自强提供坚实支撑。

大会现场正式发布龙芯3A6000处理器。龙芯3A6000处理器完全自主设计、性能优异,代表了我国自主桌面CPU设计领域的最新里程碑成果。

一、3A6000通用CPU芯片

龙芯3A6000处理器采用龙芯自主指令系统龙架构(LoongArch),是龙芯第四代微架构的首款产品,主频达到2.5GHz,集成4个最新研发的高性能LA664处理器核,支持同时多线程技术(SMT2),全芯片共8个逻辑核。集成安全可信模块,可提供安全启动方案和国密(SM2、SM3、SM4等)应用支持。

根据中国电子技术标准化研究院赛西实验室测试结果,龙芯3A6000在2.5GHz频率下,SPEC CPU 2006 base单线程定/浮点分值分别达到43.1/54.6分,多进程定/浮点分值分别达到155/140分;SPEC CPU 2017 base单线程(rate1)定/浮点分值分别达到5.05/7.78分,单进程多线程(speed)定/浮点分值分别达到6.66/18.1分,多进程(rate8)定/浮点分值分别达到21.3/21.0分;Stream实测带宽超过42GB/s;Unixbench实测超7400分。综合相关测试结果,龙芯3A6000处理器总体性能与Intel公司2020年上市的第10代酷睿四核处理器相当。

龙芯3A6000与龙芯3A5000等龙架构处理器软件兼容。统信、麒麟等操作系统企业在持续兼容的基础上均对龙芯3A6000新特性进行全面支持。龙芯3A6000完善了对软硬协同的二进制翻译的支持,可提高二进制翻译效率,运行更多种类的跨平台应用,满足各类大型复杂桌面应用场景。

龙芯中科董事长胡伟武在《将自主进行到底》主题报告中指出,我国信息产业的根本出路在于构建独立于X86和ARM体系之外的自主生态体系。一直以来,龙芯中科从基于自主IP的芯片研发、基于自主指令系统的软件生态等方面夯实自主信息产业基础。龙芯3A6000走出了一条基于成熟工艺,通过设计优化提升性能的道路,自主研发CPU的性能完全可以赶上并超过国际主流产品水平。胡伟武认为,由本次发布的桌面处理器龙芯3A6000、在研服务器处理器龙芯3C6000和移动桌面终端处理器2K3000构成的龙芯“三剑客”已具有一定开放市场竞争力。

胡伟武在介绍基于龙芯自主指令系统龙架构的软件生态时认为,龙架构已建成与X86、ARM并列的Linux基础软件体系,得到与指令系统相关的主要国际软件开源社区的支持,得到国内统信、麒麟、欧拉、龙蜥、开源鸿蒙等操作系统,以及WPS、微信、QQ、钉钉、腾讯会议等基础应用的支持。

龙芯中科负责基础软件研发的副总裁高翔在介绍龙架构的开源软件工作时表示,龙架构已得到国际开源软件社区的广泛支持,成为与X86、ARM并列的开源软件世界顶层指令集架构。Linux内核、GCC编译工具链、LLVM编译器、Go语言、Rust语言、QEMU系统、V8 JavaScript引擎、.NET编程框架、FFmpeg音视频编解码加速库等大量重要的开源软件社区都已经以较高级别和较完善的程度实现对龙架构的支持。基于这些开源软件社区发布的软件版本,可以直接构建龙架构的操作系统发行版。龙芯中科秉持开放、合作的开源生态建设理念,累计向近200个国际开源软件项目社区贡献超百万行源码。大量国内外开发者也加入龙架构的开源生态建设中,为开源社区龙架构版本开发做出重要贡献。龙架构的基础软件发展已经深度融入国际开源软件生态体系。

大会现场举办基于龙芯3A6000处理器的整机产品发布仪式。同方计算机、航天七〇六、联想开天、超越科技、升腾资讯、攀升、国光信息、北方自控、视睿、海尔雷神、宝德网安、百信、黄河信产、大众电子、方正数码、西计、北联国芯、航天龙梦、卓怡恒通、云涌科技、上海华硕、上海六联、智微智能、高能计算机、腾凌科技、百代存储、天安星控、派若乐、龙迈科技、众达、盛博科技、昆山嘉提、江苏嘉擎、集和诚、迅为电子、驭芯科技、深中微、航普电子、华龙讯达、道莅智远、吉斯凯达、配天技术、智流形机器人、松科智能、电科网安、高鸿信安、天融信、铵泰克、宽域、木链科技、全讯汇聚、长焜科技等50余家合作伙伴发布基于龙芯3A6000的桌面计算机、笔记本、板卡、存储产品、网络安全设备、工业控制计算机等产品。

二、2P0500打印机主控芯片

龙芯2P0500是一款适用于单/多功能打印机的主控SOC芯片。该芯片采用异构大小核结构,集成DDR3内存、GMAC、OTG等多种功能模块,具有打印数据接收、解析和处理,打印引擎控制,扫描时序控制,数据扫描,图像处理,马达控制等功能,单芯片即可满足打印、扫描、复印等多种典型应用需求。龙芯中科基于龙芯2P0500推出打印机、扫描仪、复印机等多种解决方案,并与国内多个主流打印机整机厂家合作,完成打印、扫描、复印等多种应用适配。

大会现场,长城信息股份有限公司、中船汉光科技股份有限公司、上海汉图科技有限公司、西安电子科技大学、恒科科技产业有限公司、宁波华高信息科技有限公司、云南南天电子信息产业股份有限公司、北京辰光融信技术有限公司、北京高德品创科技有限公司、天津光电通信技术有限公司、浙江沧田智能信息科技有限公司、大连中盈科技股份有限公司共12家打印机厂商与龙芯中科签订协议,共建国产打印机新生态。

三、龙芯CPU核IP授权,拓展龙架构“朋友圈”

胡伟武在大会报告中指出,在政策性市场带动下,基于龙架构的自主体系基本形成,但各环节仍比较薄弱。一枝独秀不是春、百花齐放春满园,龙芯中科将秉承共建、共商、共享的理念,与合作伙伴共建龙架构生态。为此,龙芯中科将龙芯CPU核心IP及龙架构指令系统开放授权给合作伙伴,支持合作伙伴研制基于龙芯CPU核心IP及龙架构指令系统的SOC芯片产品。

龙芯中科处理器核首席架构师汪文祥对龙芯系列CPU核心的研发情况进行介绍。基于自主指令系统龙架构研制的以LA664、LA464、LA364、LA264和LA132为代表的系列化自研CPU核心,产品的性能指标达到同类型产品市场主流水平,可以满足信息化处理、网络安全、工业控制、边缘计算、物联网等应用的SOC芯片研制需求。

苏州雄立科技有限公司、大唐可再生能源试验研究院有限公司、得一微电子股份有限公司、山东领能电子科技有限公司、三峡智控科技有限公司、国家超级计算无锡中心、北京得瑞领新科技有限公司、北京科技大学工业互联网研究院、西安微电子技术研究所、北方自动控制技术研究所共十家企业在发布会上与龙芯中科签署合作协议,使用基于龙架构的CPU核设计超算芯片、专用控制芯片、存储芯片等多种SOC芯片。龙芯联合多家芯片合作伙伴共建的龙架构软硬件生态正在蓬勃发展,形成“众木成林”的态势。

四、全面展示,焕发“芯”活力

在大会展区,近60家龙芯合作伙伴展出数百款基于龙芯CPU的解决方案,涵盖信息化办公、工业控制、智能制造、智能家居、数字五金等多个场景。

在游戏体验区,搭载龙芯3A6000处理器的电脑支持畅玩云·原神、古墓丽影等大型3D游戏,在办公体验区除可使用QQ、微信、钉钉等常用办公软件外,中望CAD、云桌面、WPS、数字孪生开发引擎软件等行业应用也能流畅地运行在龙芯电脑上,现场嘉宾无不感叹“龙芯电脑更好用了!”。五金电子区、工业自动化控制区、教育体验区等特色体验区也为现场嘉宾带来“沉浸式”感受。

五、平行论坛,共探“芯”方向

大会当天下午,龙架构信息化生态发展论坛、新能源与先进制造装备论坛、智能控制论坛成功举办,来自合作伙伴、用户单位的嘉宾发表精彩演讲,共同探讨自主产业生态建设。

如龙芯中科董事长胡伟武所表示,构建独立于X86和ARM的新型信息技术体系和产业生态是实现中华民族伟大复兴“中国梦”的重要组成部分。站在新的历史起点上,龙芯中科将始终坚持为人民做龙芯的根本宗旨,坚持自力更生、艰苦奋斗的工作作风,坚持实事求是的思想方法,在构建信息技术体系和产业生态的新征程上勇毅前行,为实现我国信息产业自立自强而努力奋斗!