物联网时代,如何实现企业高效生产制造?

2021-06-08 16:47
中国工程院院士、04专项总体组组长卢秉恒,在第五届世界智能大会严厉的强调:像生产汽车一样生产机床,绝对是错误的!同时,卢院士还表示,高端数控机床加工效率、动态精度和先进水平还有一定的差距,这方面需要加强基础研究,包括机床动力学、机电控制、伺服系统、智能控制系统深入发展,他表示,智能控制是解决这些问题的重要抓手,也是主要路线,是我们未来的主攻方向。”
 
在广大的金粉中肯定隐藏着很多工厂管理的高手,不知道大家有没有这么一种共识:传统工业化系统中信息技术(Information Technology,IT)与工业操作技术(Operation Technology,OT)之间有很深的隔阂,以至于产线中关键流程的执行、重要数据的采集和反馈变得相当的低效无序。
 
而我们目前各个工厂广为推广的智能制造,其目的就是要在生产过程中实现更高的互操作性、灵活性和无缝性。说白了就是要洞察来自海量的物联网设备的数据,使数据的传递更具效率。
 
咱们看一个实际的案例:
 
在5G时代越来越受大家关注的同时,大家都以为只要把5G应用到企业生产中,就能提升各方面的性能,其实不然,在物联网时代,除了网络速度的提升,也需要相应备件处理能力的提升,才能满足智能制造生产的需求。比如,聚焦智能制造领域多年的富士康工业互联网 (以下简称“工业富联”) 与深圳市卓信创驰技术有限公司 (以下简称“卓信创驰”) 一起,借助基于英特尔®架构的处理器、英特尔®以太网控制器、英特尔® FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)等硬件设备提供的强劲处理能力,以及其对时间敏感型网络 (Time Sensitive Network,TSN)的良好支持,引入基于TSN 网络的智能制造解决方案,并在实际生产场景中获得了良好的效果。
 
物联网时代如何消除数据通信隔阂,实现网络融合?
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我们在企业数字化、网络化生产转变过程中,我们是不是经常碰传统工业 OT 系统中常用的总线、工业以太网等互联方式,因不同的接口协议导致带来兼容性差等问题,使产线中不同厂商设备之间通常需要进行复杂的协议转换才能相互连接;以及出于系统稳健性和可靠性考虑,OT 系统往往与 IT 系统相互分离,造成两者间的数据隔离的问题?
 
其实,在当前的网络时代,上述出现的问题都能够得到解决,比如工业富联等制造企业将丰富的控制、传感和数据采集设备部署到产线边缘,从而为缺陷检测、预测性分析等人工智能 (Artificial Intelligence,AI) 应用提供有效的数据支持。
 
比如我们日常加工生产中常见的计算机数字控制(Computer Numerical  Control,CNC) 加工,如何解决传统离线检测方式带来的不良率高、生产效率低等问题呢?
 
以前面提到的工业富联工厂为例,它基于英特尔产品与技术,构建了以计算机视觉  (Computer Vision,CV) 系统和运动控制 (Motion Control,MC) 系统相配合的自动化不良品检测系统。其典型工作流程如图1所示,当产品被工业相机捕获后,图像会被送往部署在边缘服务器或云平台中的视觉处理系统中进行实时处理,基于 CV 算法或深度学习方法构建的检测系统会快速判定产品是否符合质量要求,并下发控制指令给产线,执行停机等后续操作。