用智能赋能制造,曾经的「小目标」实现了吗?

摘要

智能制造会为工业制造业带来哪些改变?我们从联想那里找到了一些答案。

进入到 2019 年,人工智能的热度相比前两年低了不少。

这并不奇怪,一项新技术从诞生到实现大规模商业落地,前期的概念普及是必不可少的一环。其需要被社会各界广泛关注,才能为下一个发展阶段打下比较坚实的基础。这也是过去几年里,人工智能这个词汇出现频率非常高的重要原因。

走过了概念普及阶段,如今的人工智能已经成功地融入到了社会生产的各个环节,并且正在推动传统工业制造业由能量驱动模式向更加高效的信息驱动模式进行转变。

当然,想要改变已经足够成熟的生产方式并不是一蹴而就的事情,需要经历一个很长的时间周期。但人工智能赋能下的制造业,也已经取得了比较明显的成效,正在一步步向真正意义上的「智能制造」靠近。


智能制造的目的和发展

从以蒸汽机为代表的第一次工业革命到以电气化为代表的第二次工业革命,再到以电子计算机为代表的第三次工业革命,其共同点都是生产方式发生明显变化,从而极大地提升了产生力。人工智能之所以被认为是第四次工业革命到来的标志,也同样如此。

随着人们对于产品体验的要求越来越高,一款产品从设计到生产环节,所包含的数据量较之此前呈现出了明显的增长趋势。相应地,这也同时意味着产线以及生产设备内部需要处理的数据以及信息量同样会有所提升。

而面对未来数量庞大的信息流,单纯凭借人工操作的方式,将很难高效且精准的完成,这就要求设备在自动化的基础上变得更加聪明。智能制造的目的,也正是为了解决这个难题。借助人工智能的能力,可以大幅简化工人的工作流程,让生产更加高效的同时,也能大幅降低产品不良率。

         图片来自视觉中国

毫无疑问,智能制造将会重塑产业格局,并且会直接影响到国家工业的国际竞争力。因此,不少国家都提出了相应的战略规划,比如德国的工业 4.0,美国的国家制造创新网络、日本的工业价值链以及我国提出的中国制造 2025。

在工业和信息化部发布的《智能制造发展规划(2016-2020 年)》中提到,「推进智能制造,能够有效缩短产品研制周期,提高生产效率和产品质量,降低运营成本和资源能源消耗,加快发展智能制造,对于提高制造业供给结构的适应性和灵活性、培育经济增长新能动都具有十分重要的意义。」

同时《规划》明确指出,「2025 年前,推进智能制造实施两步走战略:第一步,到 2020 年,智能制造发展基础和支撑能力明显增强,传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展;第二步,到 2025 年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。」


智能制造下的中国企业

自工业和信息化部发布《智能制造发展规划(2016-2020 年)》至今,已经过去了差不多两年半的时间,而距离「两步走」战略中所提到的第一步也只剩下最后的几个月。站在当前这个时间节点,前不久我们在联想智能制造基地联宝工厂,近距离感受到了智能制造所取得的阶段性成果。

联想通过智能工业互联、数字孪生技术建立 3D 模型,让产业变得更加透明化,使车间管理人员可以随时随地及时获取生产、质量、订单等各种信息,从而提高管理响应速度和透明度,促进各部门之间的信息共享和协作。

         图片来自联想官方

在数控中心上实时同步的 9 块屏幕中,能看见工人的只有一处,这个环节是包装。但工作人员说,这个环节很快也将做成自动化的设备。在智能化生产流水线的加持下,这家智能制造基地对外的成绩是:全球每销售 8 台笔记本电脑中,就有 1 台是其所生产制造。

附着电容、电阻等诸多细小零件,被称为 Fader 的数条带状物料供给,正在被一点点吸纳进松下的白色贴片机内。等到再「吐」出来,一块 Thinkpad 的主板就加工好了。理想状态下,这条生产流水线应该有恰好足够多的物流来保证生产所需。

但达到理想状态十分困难。以往物料要是消耗完了,松下的设备上会亮起红灯,这时工人需要在 22 条生产线上来回走动,期待能及时发现「报警色」,尽快从囤积的 10 个小时物料中找出补给。

而现在,在每条生产线上都悬挂着一块屏幕,绿色离补给时间还较远,黄色代表还有 60 分钟,再到橙色、红色,时间越来越近。而当看到黄色标志时,两三名工人就能轻易找到需要补给的设备。这样的转变是因为联想基于这些标准化的智能设备做了加工。

图片来自联想官方

智能化改造取得的成绩是明显的,目前合肥的基地,每天可能会生产 5 万多台产品,其中有 3000 多个订单是个性化定制的订单。据介绍,联宝工厂收到用户私人定制的订单之后,SMT 电子备货仓能够精准找到电脑所需组件,只需要 4 个小时就能快速调取超过 1500 种电脑主板的原材料,自己进行组装。

另外,这家公司还首创了 PC 制造业低温焊接技术,在减少二氧化碳排放降低环境造污染的同时,每年还能够节省 340 万度电。

根据相关数据统计显示,联宝自采用智能化解决方案后,整体制造水平不断提升。相比之前,成本减少 15%-25%,制造效能提升 25%-45%,客户定制支持比例增长 20%,缩短交付周期 30%。

由联想智能制造基地联宝工厂的例子可见,智能赋能制造,正在显著地提升企业的生产效率,同时也加速了企业生产模式从「大」到「强」的转变。

当然,智能制造只是人工智能众多应用场景中的一个。除此之外,其也正在为包括交通、医疗、教育、石化、风电等在内的多个领域带来革命性的变革,用科技为我们的生活带来更多美好。


未来可期

作为中国制造型企业中比较有代表性的一个品牌,过去的几年里,联想一直在不断探索更加高效的生产方式,希望能够助力产业发展。而在智能制造大潮来临的时候,他们引领了智能化转型的步伐。

尽管只是取得了阶段性成果,但通过近距离接触产线的各个环节以及联想工作人员的介绍,我们还是很清晰的感受到了智能制造对生产效率、良品率等众多方面所带来的提升。

而未来随着人工智能技术的不断迭代,以及数据量的逐渐增加,机器也将变得越来越聪明,其对于工业制造业所带来的提升会愈加明显。

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