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工業互聯網推動制造業邁上“云端”

文章來源:APS研究
2022-08-30
作者:人民日報海外版
   

日前,第三屆中國工業互聯網大賽在浙江杭州閉幕。經過1942支團隊、6500余名選手的角逐,一批技術先進、可復制推廣的行業解決方案最終出爐。

“大賽的舉辦加快了工業互聯網在汽車、鋼鐵、電力、新能源裝備制造等重點行業的普及應用?!敝袊I互聯網研究院智能化研究所副所長顧維璽認為,作為新型基礎設施、應用模式和工業生態,工業互聯網既是新一輪科技革命和產業變革的關鍵驅動,也為制造業數字化轉型提供了澎湃動能。

根據工信部發布的數據,截至目前,中國工業互聯網已應用于45個國民經濟大類,產業規模邁過萬億元大關。經過不懈努力,中國工業互聯網從無到有、由大變強,建成了網絡、平臺、安全三大體系。從進企業、入園區到聯通更多產業集群,工業互聯網在創新發展之路上邁出鏗鏘步伐,推動制造業邁上“云端”,匯聚起產業創新發展的強大動能。

工業互聯網應用

解決生產中的難點痛點

工業互聯網是以互聯網為代表的新一代信息技術與工業系統深度融合形成的新平臺和新模式。在為傳統工業賦能、解決生產過程中的痛點難點等方面,工業互聯網展現出強大的技術優勢。

舉例來講,許多工業企業設備維護往往需要花費大量資金,發現故障主要依靠工作人員對裝備聲音、振動和溫度的感知經驗,早期故障難以發現。此外,工業裝備大多運行在山上、井下、高溫、高噪聲等條件較為惡劣的環境中,不利于人工作業。

針對上述問題,北京華控智加科技有限公司研發了基于機器指紋的多維信息融合工業設備健康畫像和預測性維護系統,能夠實時采集設備核心部件的聲音、振動、溫度等信號,融合識別結果和工況數據,構建裝備畫像模型和能耗預測模型,實現工業設備故障的超早期診斷、預測性維護和智能化運行,使生產過程安全、節能、減排、增效,該項目獲得此次大賽新銳組一等獎。

“目前,我們的產品已經在電力、煤炭、鋼鐵、水泥等行業的大型復雜裝備上投入應用?!比A控智加科技有限公司總經理劉德廣說。

對火電廠主要設備磨煤機的日常巡檢,以前主要靠經驗豐富的老師傅用聽診設備判斷內部故障和磨輥磨損程度,很難實現定量測算,而周期性維護也無法杜絕過度維護和維護不到位的情況。這是火電廠運維工作一大痛點。

為此,華控智加為京能集團火電廠安裝了基于機器聲紋識別技術的磨煤機運行監測和故障診斷系統,實時監測磨煤機整體運行狀態,通過人工智能模型對其磨損程度進行定量測算和趨勢預測,不僅可對關鍵部件的突發、潛伏故障進行自動診斷,還能通過設備畫像、知識圖譜、數字孿生等技術手段完成可視化智能運維管理和運行能效分析,在降低設備維護成本的同時,大幅提升巡檢效率和質量。

工業互聯網既能解決傳統制造業生產過程中的難點問題,也為高技術制造業提升品質提供了有效方案。

隨著半導體制造生產流程日益復雜、工藝規格日益提高,TCL格創東智公司提出,進一步提升產品合格率是企業必須突破的瓶頸。由此,基于工業互聯網的半導體制造閉環反饋控制系統應運而生。

“半導體制造閉環反饋控制系統能夠實時分析數據,當發現設備處于不良狀況時會第一時間調整控制臺參數,確保產品為最優品?!盩CL格創東智半導體首席架構師肖長寶介紹,該方案已經在TCL華星武漢工廠應用。

工業互聯網平臺

從單點應用走向綜合集成

中國加快新一代信息技術與制造業融合,推動工業互聯網平臺進企業、進園區、進產業集群,工業互聯網創新發展正從單點應用走向綜合集成。

近日,工信部發布了2022年新增跨行業跨領域工業互聯網平臺(簡稱“雙跨”平臺)清單,其中,百度智能云工業互聯網平臺品牌“開物”榜上有名。

2021年,百度智能云推出自主創新的工業互聯網平臺品牌“開物”,以“AI(人工智能)+工業互聯網”為特色,與汽車、電子、能源電力、裝備制造、鋼鐵、化工、水務等超過22個行業的300多家標桿企業建立合作,為超過18萬家工業企業提供服務,在重慶、桐鄉、蘇州、廣州、寧波等16個區域深度落地。

百度集團執行副總裁、百度智能云事業群組負責人沈抖對本報表示,工業是立國之本、強國之基,是技術創新的主戰場。百度以集團之力推動“開物”參選“雙跨”平臺,就是要持續推動工業互聯網與實體經濟融合創新。

在百度智能云“開物”的助力下,廣汽本田汽車有限公司在生產線上裝設7臺球型攝像機,實現了全方位檢測,展現出“準”“快”“全”的效果:系統可自動識別多達6款車型以及同一款車型的不同車燈配置,準確率高達99%;針對單一車型的22種車燈,系統可通過7臺相機同步拍攝并同步計算120張細節圖片,檢測全程僅需1秒。

在三一重機有限公司,借助百度智能云“開物”的工業AR(虛擬現實技術)遠程協助系統,技術專家可以在后方通過大屏幕,結合3D數字模型,清晰排查異常數據,快速對鎖定疑似故障點進行標注;而在另一端的施工現場,維修人員戴上AR眼鏡后,異常數據和疑似故障點一目了然,很快就能解決問題。

對于工業互聯網平臺的賦能和賦值作用,百度副總裁李碩對本報說:“百度智能云‘開物’從一開始就圍繞生產效率和質量等最核心的問題和企業溝通,通過AI+工業互聯網帶動企業推進數字化?!浦且惑w’技術與產品的價值主張,就是把企業最關心的生產效能、產線節拍、倉儲物流等數字化?!?

“工業互聯網創新發展戰略實施以來,呈現出由點到面、融合應用快速發展壯大的特點?!敝袊I互聯網研究院院長魯春叢說,工業互聯網創新應用已從龍頭企業內部拓展到產業鏈上下游,正在形成大中小企業融通創新發展格局。

當前,工業互聯網平臺的應用范圍已從個別行業向鋼鐵、機械、電力、交通、能源等45個國民經濟大類加速滲透,有力支撐一二三產業融合發展,并形成了平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理六大典型應用模式,有效支撐制造業向高端化、智能化、綠色化發展。

工業互聯網+5G

推動產業數字化轉型

中國工業互聯網及相關產業蓬勃發展,由夯基筑臺的起步建設階段逐漸步入創新引領的快速普及階段。

中控科技集團創始人、寧波工業互聯網研究院創始人兼院長褚健舉例說,中國有約38萬家規模以上制造業企業,還有數百萬家規模以下制造業企業,未來工業互聯網發展要解決的正是這些企業對“安全、質量、效益、成本、低碳”方面的需求。

工業互聯網融合應用取得的成效離不開網絡基礎設施建設扎實推進。

工信部數據顯示,截至目前,“5G+工業互聯網”建設項目超過3100個,其中今年第二季度新增項目700個,國家頂級節點日均解析量顯著提升,達到1.5億次。具有一定行業和區域影響力的特色平臺超過150家,其中重點平臺的工業設備連接數超過7900萬臺、工業App數量28萬余個。天眼查數據顯示,截至目前,中國有9.4萬余家工業互聯網相關企業,今年1月至6月新增注冊企業3.3萬余家。

“通過國內外工業互聯網實踐,可以看到數字化轉型的探索已經由效率變革走向價值變革,由企業內走向產業鏈、價值鏈?!敝袊畔⑼ㄐ叛芯吭涸洪L、工業互聯網產業聯盟理事長余曉暉說,特別是“5G+工業互聯網”已實現突破和拓展,通過未來2至3年探索實踐,5G將進一步進入工業的核心系統和流程。

“自工業互聯網創新發展戰略實施以來,中國工業互聯網發展穩步推進,部分重點任務和工程完成狀況超出預期。目前國家工業互聯網大數據中心已形成覆蓋京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝雙城經濟圈的體系化布局,匯聚約29億條工業互聯網數據,覆蓋約703萬家企業?!濒敶簠舱f,也應看到,與發達國家相比,中國工業互聯網發展水平仍有較大提升空間。

業內人士分析認為,中國工業互聯網進入產業深耕的關鍵期,通過工業互聯網縱深推進制造業數字化轉型仍面臨不少挑戰,需要積極推動工業互聯網自身提檔升級。

從供給側看,需在新型基礎設施建設方面超前一步。中國宏觀經濟研究院產業經濟與技術經濟研究所副研究員李子文認為,應以工業互聯網新型基礎設施建設促進企業數字化轉型,推動新技術新產品研發,加速科技成果向現實生產力轉化。

從需求側看,要在發展新模式新業態方面領先一步?!爸袊I門類眾多,不同行業對工業互聯網的應用需求差異較大?!濒敶簠舱f,應引導各領域積極開展工業互聯網創新應用,尤其要助力中小企業用得上、用得起工業互聯網,積極進行數字化轉型,不斷推動新模式、新業態發展。

工信部印發的《工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023年)》中明確提出中國工業互聯網將把基礎設施建設、持續深化融合應用、強化技術創新、壯大產業生態、提升安全保障5個方面作為重點抓手,推動產業數字化、帶動數字產業化。

“行動計劃將為工業互聯網創新發展提供必要保障?!濒敶簠脖硎?,新版三年行動計劃著力解決工業互聯網發展中的標準制定、技術產業化等深層次問題,將助力中國工業互聯網創新發展跑出加速度。

工信部信息通信管理局有關負責人表示,工信部將出臺進一步分類指導的政策性措施,推動工業互聯網提檔升級。首先是聚焦產業關鍵環節,聚焦設備互聯互通、數據創新應用、設備平臺安全等關鍵領域,布局一批標桿項目,制定一批標準,推廣一批標志性成果;其次是聚焦轉型重點領域,加快重點行業5G全連接工廠建設,促進5G由生產輔助環節向核心環節加速拓展;此外,還將聚焦應用生態體系,推動工業互聯網面向工業園區、縣域經濟落地扎根。

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