工业是国民经济的重要支柱,也是技术创新的主战场,是创新活动最活跃、创新成果最丰富、创新应用最集中、创新溢出效应最强的领域之一。
过去,图纸定义产品、工艺约束制程、说明书描述功能,是工程惯例。一旦产品造好,想要调整其功能、性能格外困难。当前,人工智能与制造业深度融合,加速“智改数转”形成现实生产力。被视为现代工业之魂的工业软件也在锻造竞争力,不仅改写了“以装备为核心的工业”的历史,更将加快推动我国工业体系向“软件定义的工业”转型,构建现代化产业体系,加速实体经济数字化、智能化、绿色化的转型步伐。
工业生产更“聪明”
位于北京房山一家电力装备企业的一间智能生产车间的操作台,一台银色机械臂流畅地将“手”伸进料框,从中抓取合适的目标工件,并按正确的首尾方向将工件精准安装进入指定位置进行固定。全程动作丝滑、无一丝卡顿,仿佛能看得到工件一样。
这台机械臂应用的是3D机器视觉技术,不仅能识别定位工件,灵活调整工件朝向,还能引导机械臂自动完成上料,实现高精度的智能化生产。
在传统的生产车间,火花塞、螺钉通常以无序的方式摆放在料框里,需工人徒手挑选、包装。“由于来料无序,这一过程还需工人确认工件正反面并调整工件朝向,劳动强度大、生产成本高、生产效率低、良品率不够稳定。”该厂一名自动化工程师告诉记者。
而在如今的智能工厂,人工智能算法的应用极大提升了生产的智能化水平。“3D机器视觉技术采用基于深度学习的目标检测定位算法以及智能机械臂避障和轨迹规划算法,能使机器在执行任务时有效定位识别和避开障碍物,增强设备的稳定性,在提高工作效率的同时,降低成本。”东土科技产品战略总监周爱平介绍。
使工业软件的运行敏捷、丝滑、无卡顿的背后是国产工业操作系统的功劳。工业操作系统为工业应用软件的运行提供一个高适配、高可靠性的“环境”,能够满足工业母机、工业机器人高实时、高精度控制的需求。
传统工厂向智能工厂、未来工厂的进阶中,一个开放的工业操作系统不可或缺。“这一系统向下可连接各种设备和信息系统,将丰富的数据汇聚到一个‘统一底座’,向上可打通各类应用系统,不同的生态企业可在这一底座之上打造丰富的工业App,让工业制造择其所需。”周爱平说。
传统以单点智能化、边试边用的模式逐渐被由数据驱动、全面智能化模式所替代,以智造为核心的制造业数字化转型愈发清晰。最新统计数据显示,像这样的智能工厂、数字化车间,我国已建设近万家。经过智能化改造,产品研发周期进一步缩短、生产效率进一步提升、不良品率得到有效控制。