近年來(lái),隨著各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入,人們?cè)桨l(fā)能夠感受到,數(shù)字智能時(shí)代正在加速向我們走來(lái)。

以5G、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的數(shù)字前沿科技,與行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行深度融合,落地孵化出大量的創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景。這些場(chǎng)景,不僅改變了行業(yè)的工藝和流程,還顛覆了商業(yè)模式,重構(gòu)了產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。

最為典型的,就是一直以來(lái)被稱(chēng)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的工業(yè)制造業(yè)。

眾所周知,工業(yè)是最重要的物質(zhì)生產(chǎn)部門(mén),也是國(guó)力的象征。它不僅為人們的物質(zhì)生活提供必要的消費(fèi)品,還為整個(gè)社會(huì)發(fā)展提供原材料和動(dòng)力,支撐國(guó)家的經(jīng)濟(jì)自主、政治獨(dú)立以及國(guó)防安全。

縱觀18世紀(jì)以來(lái)的人類(lèi)近代史,其實(shí)就是工業(yè)革命的發(fā)展史。從蒸汽機(jī)開(kāi)始,人類(lèi)歷經(jīng)了三次工業(yè)革命的洗禮,才實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)力的飛躍,并一步步走到了現(xiàn)在的信息時(shí)代。

如今,數(shù)字技術(shù)浪潮與工業(yè)技術(shù)升級(jí)相融合,又將催生第四次工業(yè)革命。這次革命,又會(huì)如何重塑人類(lèi)社會(huì)的運(yùn)作模式呢?AIoT+工業(yè)4．0,究竟會(huì)朝著怎樣的方向發(fā)展?

大家不妨隨著這篇文章,來(lái)深度了解一下數(shù)智制造的未來(lái)場(chǎng)景。

AIoT,如何賦能工業(yè)制造

對(duì)于第四次工業(yè)革命,大家應(yīng)該都有所了解。這是一次以人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、石墨烯、基因技術(shù)、量子信息、可控核聚變、清潔能源以及生物技術(shù)為突破口的工業(yè)革命。

站在工業(yè)制造業(yè)的角度來(lái)說(shuō),它最大的變化,就是數(shù)字智能技術(shù)的深入應(yīng)用,以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet)的引入。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),完全不同于我們每天使用的手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng))。它是行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代表,也是新一代ICT(信息通信)技術(shù)與OT(工業(yè)操作)技術(shù)的深度融合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化升級(jí),也是工業(yè)流程和工業(yè)經(jīng)濟(jì)生態(tài)的演進(jìn)。通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人、機(jī)、物、系統(tǒng)等的全面連接,可以構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系。這個(gè)體系,以信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為基礎(chǔ)。它的驅(qū)動(dòng)力,除了化石燃料和電力之外,還包括算力和連接力。

在算力和連接力的幫助下,工業(yè)制造分工協(xié)作將會(huì)進(jìn)一步細(xì)化,生產(chǎn)流程也會(huì)被深度優(yōu)化。生產(chǎn)過(guò)程中的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)控和維保等環(huán)節(jié),都會(huì)由人工控制,改為算力控制。算力的終極表現(xiàn)形式,就是AI人工智能。

說(shuō)了半天,可能大家會(huì)覺(jué)得過(guò)于抽象,難以理解。接下來(lái),我們不妨通過(guò)幾個(gè)案例,看看數(shù)字智能究竟如何賦能工業(yè)制造,提升生產(chǎn)效率。

首先,我們看一個(gè)流水線工業(yè)機(jī)器人智能分揀的案例。

進(jìn)入21世紀(jì)后,工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械臂被廣泛采用,取代了部分流水線員工。早期的機(jī)器人,只能接受特定的指令和程序,執(zhí)行少量的固定操作,基本不具備智能。

當(dāng)傳送帶送來(lái)了不同的物品,機(jī)器人不能對(duì)物品進(jìn)行類(lèi)別判斷,更無(wú)法進(jìn)行區(qū)別處理。

引入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之后,情況就不一樣了。

通過(guò)對(duì)機(jī)器人安裝通信模組,可以將機(jī)器人攝像頭拍攝的物品圖像上傳云端,云端進(jìn)行圖像識(shí)別,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法,提前判斷物品類(lèi)別。然后,機(jī)器人在云端的指令下,驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂,在準(zhǔn)確的位置抓取物品,進(jìn)行分類(lèi)。

這樣一來(lái),機(jī)器人就真正達(dá)到了和流水線工人一樣的處理能力,甚至更強(qiáng)。

我們?cè)賮?lái)看另外一個(gè)案例——結(jié)合AIoT技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。

產(chǎn)品質(zhì)檢,以前一直都是自動(dòng)化干預(yù)的難點(diǎn)。因?yàn)楫a(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的問(wèn)題點(diǎn)較多,損壞的位置和形態(tài)也不一樣,傳統(tǒng)自動(dòng)化機(jī)械無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,只能靠人工進(jìn)行識(shí)別判斷。

現(xiàn)在,同樣是借助攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,可以對(duì)檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行高速拍照,然后將數(shù)據(jù)發(fā)到云端。云端結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí),判斷缺陷類(lèi)別,例如虛焊、漏焊、腐蝕、斷裂等,然后指示機(jī)械臂,將次品標(biāo)識(shí)、挑出。

更厲害的是,AI不僅可以判斷產(chǎn)品缺陷,還可以總結(jié)缺陷規(guī)律,幫助生產(chǎn)線找到缺陷的可能原因,進(jìn)行改正規(guī)避。

AIoT核心要素分析

通過(guò)上面兩個(gè)例子,我們可以看到,想要實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字智能,離不開(kāi)這么幾個(gè)重要元素:

首先,必須擁有性能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,包括超高分辨率的攝像頭,超細(xì)精度的傳感器,等等。數(shù)據(jù)采集設(shè)備是數(shù)據(jù)之源。沒(méi)有數(shù)據(jù),一直都免談。

其次,我們需要高性能且無(wú)處不在的通信網(wǎng)絡(luò)。

一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò),包括終端和網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備。終端這邊決定網(wǎng)絡(luò)性能的,就是模組。

近年來(lái),隨著時(shí)代的發(fā)展,無(wú)線通信技術(shù)在通信能力上已經(jīng)大幅追近了與有線通信技術(shù)之間的差距。而且,無(wú)線技術(shù)本身還有靈活部署、免布線覆蓋的優(yōu)勢(shì),所以,正在工業(yè)制造、物流運(yùn)輸、教育醫(yī)療、城市治理方面廣泛應(yīng)用。

無(wú)線模組的能力也在突飛猛進(jìn),功耗不斷降低,集成度越來(lái)越高,往往一個(gè)模組可以支持多種制式和功能。例如移遠(yuǎn)通信的Rx500x系列模組,在支持2/3/4/5G的同時(shí),還提供GNSS定位、eSIM等功能。

5G,是目前技術(shù)最先進(jìn)的通信技術(shù)。它具有大帶寬、低時(shí)延、海量連接等特點(diǎn),非常適合工業(yè)制造場(chǎng)景。前面我們案例里面提到的高速圖像識(shí)別,海量高清圖像的傳輸,就需要5G這樣的高速網(wǎng)絡(luò)。

而且為了快速實(shí)現(xiàn)拍照、分析、處理的閉環(huán),需要網(wǎng)絡(luò)擁有極低的時(shí)延,這個(gè)也是5G的強(qiáng)項(xiàng)。5G空口端到端時(shí)延可以控制在幾毫秒,且抖動(dòng)低,可靠性高,完全符合工業(yè)場(chǎng)景要求。

3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)確定之后,5G工業(yè)模組正在不斷涌現(xiàn),賦能了工業(yè)場(chǎng)景的5G化。

最后,就是強(qiáng)大的算力平臺(tái)。

借助模組和網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)得以暢通流動(dòng),進(jìn)入云端。云端結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,對(duì)海量的IoT數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過(guò)在這些數(shù)據(jù)上構(gòu)建合適的算法模型,就能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能化,用高效的AI取代人工,提升效率,降低成本。

值得一提的是,AI算力的運(yùn)用,既可以在云計(jì)算中心完成,也可以在邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)完成,甚至可以在具有AIoT能力的通信模組上直接完成。

數(shù)智時(shí)代的通信模組,不僅通信能力強(qiáng),算力也在不斷增強(qiáng),可以承擔(dān)越來(lái)越多的端計(jì)算任務(wù),包括人工智能算法的運(yùn)行。

例如移遠(yuǎn)通信的智能模組SG500Q、SA800U、SC66、SC665S等產(chǎn)品,就具備基礎(chǔ)的AI算力,集成高算力CPU、高性能GPU及NPU,可以完成不少運(yùn)算工作,分擔(dān)云端的壓力。

端計(jì)算、邊緣計(jì)算、云計(jì)算相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了算力的無(wú)處不在,既有效減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的負(fù)荷,也減少了數(shù)據(jù)處理的時(shí)延。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)字智能時(shí)代,最寶貴的是什么?

是想象力。

我們的社會(huì),擁有百行千業(yè),每個(gè)行業(yè)都有自己的工作場(chǎng)景。數(shù)字智能技術(shù)是一種賦能,究竟如何利用這種賦能,深入改造自己所處的行業(yè),是每個(gè)行業(yè)人都必須深入思考的問(wèn)題。

僅從工業(yè)制造場(chǎng)景來(lái)說(shuō),目前涌現(xiàn)出的各種數(shù)字化應(yīng)用,已經(jīng)在潛移默化地顛覆我們的行業(yè)——在智慧礦場(chǎng),無(wú)人礦機(jī)和礦車(chē)正在有條不紊地進(jìn)行礦石的挖掘和搬運(yùn);在智慧碼頭,身處舒適空調(diào)房間的工作人員,正在遠(yuǎn)程操作吊機(jī),進(jìn)行貨柜調(diào)運(yùn);在智慧電網(wǎng),無(wú)人巡檢機(jī)器人正在對(duì)輸配電設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查……

量變產(chǎn)生質(zhì)變,無(wú)數(shù)細(xì)分場(chǎng)景的演進(jìn),最終推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的變革。

未來(lái)已來(lái),讓我們拭目以待!