數(shù)智化已然成為各行各業(yè)發(fā)展的主要方向,。
“數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù),多數(shù)企業(yè)需要3-5年甚至更長時(shí)間才能取得顯著成果?!?/p>
傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型,,道阻且長,。
如今,,在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上,涌現(xiàn)出了包括5G,、大數(shù)據(jù),、邊緣計(jì)算及人工智能等新一代信息技術(shù),,新技術(shù)的出現(xiàn)可謂給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入了新的能量。
5G成為傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型最重要的應(yīng)用場景,;大數(shù)據(jù)技術(shù)提供了數(shù)據(jù)收集,、分析以及治理等服務(wù);在數(shù)據(jù)爆炸式增長的條件下,,邊緣計(jì)算彌補(bǔ)了云計(jì)算的不足,,提供數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理分析的能力…
如果說,5G,、大數(shù)據(jù)等技術(shù)讓企業(yè)越來越數(shù)字化,,那么AI就是企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的最佳利器。
據(jù)IDC發(fā)布的《中國人工智能軟件及應(yīng)用市場半年度研究報(bào)告(2019H2)》報(bào)告顯示,,到2024年,,中國人工智能市場規(guī)模將達(dá)到127.5億美金,2018-2024年復(fù)合增長率達(dá)39.0%,。
這就預(yù)示著,,AI不但是新基建的最強(qiáng)驅(qū)動力,也將成為工業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的下一個(gè)風(fēng)口,。
那么,,如何將AI技術(shù)更好地應(yīng)用到工業(yè)制造中,是眼下急需解決的問題,。
成立于2003年的深圳市匯川技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“匯川技術(shù)”),,在工業(yè)自動化控制和驅(qū)動技術(shù)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下,,匯川技術(shù)深度了解各行各業(yè)在智能升級中的需求,,致力于為當(dāng)前制造業(yè)提供智能化、定制化的解決方案,。同時(shí),,在這一過程也得到了英特爾在技術(shù)、生態(tài)等方面的強(qiáng)大支撐,,二者合力在工業(yè)場景落地中不斷布局,、突破。
英特爾中國戰(zhàn)略合作與創(chuàng)新業(yè)務(wù)部董事總經(jīng)理,、英特爾創(chuàng)新加速器總負(fù)責(zé)人李德勝曾表示,,AI發(fā)展的三要素分別是算力、數(shù)據(jù),、算法,。5G能夠幫助AI更好地獲取數(shù)據(jù),、處理數(shù)據(jù),,以及傳輸數(shù)據(jù),,讓AI發(fā)揮出更大的價(jià)值。同時(shí),,5G+AI可以拓展出很多新的應(yīng)用領(lǐng)域,,AI 讓網(wǎng)絡(luò)和邊緣更智能,5G 和邊緣讓 AI 無處不在,,5G 和 AI 讓邊緣解鎖新機(jī)遇,。
足以證明,英特爾對AI技術(shù)的重視,。同時(shí),,英特爾也身體力行,在加速智能應(yīng)用落地方面有很多規(guī)劃與實(shí)踐,,充分發(fā)揮了賦能,、融合作用,聯(lián)合了各類客戶及合作伙伴助推各行各業(yè)在智能方面的應(yīng)用落地,。
目前,,匯川技術(shù)作為英特爾重要的合作伙伴之一,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了AI在醫(yī)療,、新能源汽車,、裝備制造等多個(gè)領(lǐng)域的賦能并且還在不端延伸。
那么,,匯川技術(shù)又是如何應(yīng)用英特爾的技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)賦能的呢,?下面就讓我們通過三個(gè)小故事來了解匯川技術(shù)的智能制造經(jīng)。
1,、軟硬兼施:智能燈檢機(jī)更快,、更準(zhǔn)
對于中國乃至全球來講,新冠疫情一直是焦點(diǎn)話題,。在全球新冠疫情步入常態(tài)化的背景下,,新冠疫苗的研發(fā)成為全球人民持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)預(yù)測,,疫苗的生產(chǎn)要滿足每年 4-5 億人的接種需求,,年產(chǎn)量需達(dá)到 8-10 億支。
在此背景下,,為了更大限度提升疫苗的生產(chǎn)速度和質(zhì)量,,匯川技術(shù)研發(fā)了智能燈檢機(jī)一站式解決方案。
眾所周知,,燈檢機(jī)的工作流程分為進(jìn)瓶,、外觀檢測、旋瓶,、旋瓶急停,、內(nèi)容檢測以及分類出瓶六個(gè)步驟,。從疫苗的生產(chǎn)、檢測,、分類,、灌裝等環(huán)節(jié),燈檢機(jī)一直參與其中,,無疑成為了掌控疫苗生產(chǎn)速度和質(zhì)量的重要武器,。
在匯川技術(shù)看來,為了適應(yīng)疫苗生產(chǎn)現(xiàn)狀,,燈檢機(jī)一定要具備更快更準(zhǔn)的檢測速度,,即實(shí)現(xiàn)燈檢機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)的快速反應(yīng)和高度協(xié)同,意味著從旋瓶電機(jī)啟動到擺臂到位,、再到圖像獲取,、實(shí)施機(jī)器視覺檢測的全流程必須控制在毫秒級。
未來,,燈檢機(jī)也將被貼上智能化的標(biāo)簽,。
雷鋒網(wǎng)注意到,在運(yùn)動控制系統(tǒng)方面,,匯川技術(shù)的智能燈檢機(jī)一站式解決方案,,結(jié)合了英特爾?,?賽揚(yáng),??處理器提供的計(jì)算處理能力,,以及工業(yè)邊緣控制平臺打造了,?AC801?高性能智能機(jī)械控制器。
此外,,為了實(shí)現(xiàn)更快更準(zhǔn)的訴求,,在視覺檢測流程中,匯川技術(shù)搭建了高效的視覺處理平臺——KINOVISION (麒麟) 視覺控制器,。
該平臺不僅具有超強(qiáng)算力的英特爾處理器,,還融入了?英特爾OpenVINO??工具套件,,除了對傳統(tǒng) OpenCV,、OpenCL? 圖像處理庫的指令集進(jìn)行了全方位優(yōu)化外,還融合了優(yōu)化視覺庫以及英特爾,?,?Media?SDK?等組件,并通過內(nèi)置英特爾,? 深度學(xué)習(xí)部署工具來有效提升推理速度,,為燈檢機(jī)整體解決方案提供了高效,、可靠的異物檢測能力。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,,通過KINOVISION (麒麟) 視覺控制器的搭建,能在邊緣側(cè)對被檢物圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)推理運(yùn)算,,獲得精確,、高效的檢測結(jié)果,并根據(jù)疫苗等藥劑的質(zhì)量狀況實(shí)施快速分類,,能很大程度上實(shí)現(xiàn)燈檢系統(tǒng)各模塊的快速響應(yīng)和協(xié)同,。
匯川技術(shù)解釋道,在英特爾軟硬件產(chǎn)品的支持下,,智能燈檢機(jī)一站式解決方案,,實(shí)現(xiàn)了更快的檢測效率、更好的運(yùn)行穩(wěn)定性以及更高的檢測質(zhì)量,。
2,、圓刀模切機(jī):更快、更準(zhǔn),、更穩(wěn)
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,、硬件技術(shù)的成熟和消費(fèi)者認(rèn)知度的提升,電子產(chǎn)品朝著智能化方向不斷發(fā)展,,新的智能終端產(chǎn)品也是層出不窮,。
同時(shí),新的消費(fèi)電子產(chǎn)品的出現(xiàn)也將對功能性器件的體積,、質(zhì)量等方面提出更高的要求,,要想滿足其在穩(wěn)定性、安全性方面的需求,,就必須保證電子功能器件的質(zhì)量,。因此,提升其重要加工設(shè)備——圓刀模切機(jī)的技術(shù)水平已成為共識,。
在匯川技術(shù)看來,,一般電子配件產(chǎn)品需要多次的模切、貼合,、剝離,,加之多臺貼合機(jī)與模切機(jī)共同配合才能完成。
在電子產(chǎn)品的迭代更新下,,顯然,,圓刀模切機(jī)在張力控制、模切精度以及工藝組合上已不能滿足電子產(chǎn)品對功能器件的要求,,圓刀模切機(jī)革新被提上日程,。
“快,、準(zhǔn)、穩(wěn)”是未來圓刀模切機(jī)發(fā)展的三大關(guān)鍵要素,。
匯川技術(shù)認(rèn)為,,要達(dá)到這三點(diǎn)要求,一方面控制系統(tǒng)要具備多軸同步運(yùn)動控制,、準(zhǔn)確定位與追標(biāo),、高響應(yīng)速度以及實(shí)時(shí)控制等能力;另一方面,,需要實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能檢測,,能夠?qū)Σ涣计纷詣訕?biāo)識。
基于此,,高效,、精準(zhǔn)且可靠的圓刀模切機(jī)解決方案應(yīng)運(yùn)而生。
在匯川技術(shù)看來,,提高模切機(jī)控制系統(tǒng)的計(jì)算處理能力是重中之重,。
于是,圓刀模切機(jī)解決方案使用的 AC800系列智能機(jī)械控制器,,就配備了計(jì)算處理能力優(yōu)異的英特爾,? 酷睿? i5處理器,。
匯川技術(shù)認(rèn)為,,結(jié)合英特爾? 睿頻加速技術(shù),,能有效提升圓刀模切機(jī)的響應(yīng)速度,,同時(shí)還能以良好的功耗和穩(wěn)定性適用于環(huán)境復(fù)雜的產(chǎn)線環(huán)境。
另外,,英特爾,? 工業(yè)邊緣控制平臺也為該方案賦能,將實(shí)時(shí)計(jì)算和控制能力有效串接,,為AC800 系列高性能控制系統(tǒng)提供了虛擬化,、標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)協(xié)議、實(shí)時(shí)計(jì)算,、信息安全等一系列子模塊,,使方案實(shí)現(xiàn)邊緣側(cè)的負(fù)載整合,幫助用戶增強(qiáng)系統(tǒng)響應(yīng)以及降低運(yùn)維難度,。
經(jīng)雷鋒網(wǎng)觀察發(fā)現(xiàn),,與智能燈檢一站式解決方案相同的是,圓刀模切機(jī)方案中的KINOVISION(麒麟) 視覺控制平臺,同樣融入了英特爾 OpenVINO? 工具套件,。
匯川技術(shù)表示,,基于英特爾軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)的結(jié)合,圓刀模切解決方案很大程度上解決了電子產(chǎn)品功能性材料器件模切過程中的技術(shù)難點(diǎn)問題,,顯著提升了設(shè)備的生產(chǎn)效率,、穩(wěn)定性和加工精度,保障了模切機(jī)高效,、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn),。
3、三足鼎立,,搶占鋰電智能的制高點(diǎn)
近年來,,隨著汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,,新能源汽車的使用量逐年遞增,,這種新能源汽車的出現(xiàn),大大減少了傳統(tǒng)汽車的碳排放量,,有效實(shí)現(xiàn)了綠色化出行,。
鋰電池因其容量高、安全性強(qiáng)以及綠色環(huán)保受到了各大汽車生產(chǎn)商的青睞,。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,,2020年鋰電池產(chǎn)量增長至188.45億只,同比增長19.86%,,截至2021年第一季度我國鋰離子電池產(chǎn)量為47.9億只,,同比增長76.29%。
在市場需求量不斷增加的情況下,,為了保障鋰電池的供應(yīng)數(shù)量和質(zhì)量,,許多生產(chǎn)企業(yè)將鋰電池生產(chǎn)與工業(yè)智能化技術(shù)相結(jié)合,運(yùn)用于工序自動化,、產(chǎn)線自動化以及整體數(shù)字化工廠,,使得先進(jìn)的智能化制造設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)正成為高品質(zhì)、高效率鋰電池生產(chǎn)的重要保障,。
其實(shí),,瀚川智能早就認(rèn)識到了鋰電智能化的重要性,瀚川副總經(jīng)理陳雄斌曾表示,,目前,,鋰電池制造行業(yè)中,設(shè)備資產(chǎn)投入巨大,;設(shè)備自動化程度雖然很高,,但關(guān)鍵工藝設(shè)備同質(zhì)化導(dǎo)致無法明顯的拉開和同行之間的差距;各制程段數(shù)據(jù)未連通,形成數(shù)據(jù)孤島等,。為解決這些問題,,鋰電頭部企業(yè)選擇鋰電生產(chǎn)融合工業(yè)智能化技術(shù)的方式,實(shí)現(xiàn)企業(yè)多維度提升,,鋰電制造逐步智能化已成為新趨勢,。
由此可見,任何制造行業(yè)都在圍繞智能作文章,。
眾所周知,,鋰電池制造工藝流程包括勻漿、涂布,、模切,、疊片、繞卷,、化成,、分容等多道工序。
以化成工序?yàn)槔?,由于裝配后的鋰電池并不具備放電能力,,需要通過化成環(huán)節(jié)來進(jìn)行初始化,在這一環(huán)節(jié)中,,在電池負(fù)極表面形成的固體電解質(zhì)相界膜(SEI膜),,這層模在鋰電池制造環(huán)節(jié)中起著關(guān)鍵性的作用,其表層的厚度會直接影響鋰電池的自放性,、循環(huán)壽命,,安全性以及穩(wěn)定性。
換言之,,高質(zhì)量鋰電池的生產(chǎn),,必須保證SEI膜的均勻穩(wěn)定。
在匯川技術(shù)看來,,SEI膜的均勻穩(wěn)定其實(shí)很難實(shí)現(xiàn),。
首先,在實(shí)際生產(chǎn)中,,企業(yè)通常采用階梯式充放電的方法來生成SEI膜,,但每個(gè)階梯由于所用材料和具體工藝的差異,對充放電電流,、電壓,,以及擱置時(shí)間有著不同的要求。同時(shí),,在生產(chǎn)過程中,,需要對溫度和壓力情況進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測和控制,以減小壓合力波動帶來的影響,保證產(chǎn)品的質(zhì)量與一致性,。
不難看出,,鋰電池的質(zhì)量取決于SEI膜的穩(wěn)定性,而SEI膜的穩(wěn)定取決于設(shè)備控制系統(tǒng),,這就需要采用具備數(shù)據(jù)采集分析,、智能決策以及操作控制等功能的智能化控制技術(shù)來賦能設(shè)備控制系統(tǒng)。
雖然,,現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)都在說人工智能是萬能的,,但在陳雄斌看來,實(shí)現(xiàn)智能制造,,鋰電企業(yè)面臨著另一個(gè)難題:缺乏數(shù)字化,、智能化制造整體規(guī)劃。
在這些問題的困擾下,,由瀚川智能聯(lián)合英特爾和匯川技術(shù)共同研發(fā)的智能化鋰電池化成分容解決方案的出現(xiàn)滿足了智能化方案對平臺性能不斷提升的需求,。
瀚川智能化成分容一體機(jī)
首先,為確保鋰電池化成環(huán)節(jié)中,?SEI?膜的生成質(zhì)量,,瀚川智能構(gòu)建了瀚川智能化成分容一體機(jī),,一方面,,通過加入模擬量模塊,收集來自溫度,、壓力傳感器的大量數(shù)據(jù),,同時(shí)采用多點(diǎn)壓力監(jiān)控的方式,精確控制生產(chǎn)過程中的壓力,,減壓合力波動,;另一方面,在階梯式充放電過程中,,對不同階段所需的電流和電壓予以精確控制,,確保了鋰電池在化成、分容等生產(chǎn)階段保持一致性,。
其次,,基于鋰電池制造對設(shè)備控制器以及控制平臺提出的算力處理要求,瀚川智能引入了匯川技術(shù)打造的,?AC800?系列高性能智能機(jī)械控制器,。
在鋰電池化成環(huán)節(jié)階梯式充放電過程中,需要系統(tǒng)實(shí)時(shí)根據(jù)生產(chǎn)情況的變化對電流,、電壓等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并調(diào)整,,基于這一特殊工藝的考慮,利用英特爾? 酷睿,? i5 處理器為精密而復(fù)雜的SEI 膜生成過程提供了強(qiáng)大的算力支撐,。
其后,這些實(shí)時(shí)計(jì)算和控制能力又通過英特爾工業(yè)邊緣控制平臺有效串接起來,,為匯川,?AC800?系列控制器提供了虛擬化、實(shí)時(shí)計(jì)算及信息安全等一系列子模塊,。
通過英特爾軟硬件技術(shù)結(jié)合為整個(gè)解決方案提供了強(qiáng)大的帶軸和算力,,使其能夠替代傳統(tǒng)產(chǎn)線中基于可編程邏輯控制器、人機(jī)接口等一系列單功能控制器,,從而實(shí)現(xiàn)邊緣側(cè)工作負(fù)載的高效整合,。
據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,在英特爾工業(yè)邊緣控制實(shí)時(shí)計(jì)算模塊支持下,,總線周期可達(dá),?1ms,并支持,?EtherCAT?總線一網(wǎng)到底,,生產(chǎn)效率可提升15%。
憑借自身技術(shù)的優(yōu)勢以及英特爾,,匯川技術(shù)的軟硬件支持,,鋰電池化成分容解決方案已在實(shí)際部署應(yīng)用中取得了顯著成效,形成三足鼎立之勢,,試圖搶占鋰電智能的制高點(diǎn),。
4、寫在最后
數(shù)智化已然成為各行各業(yè)發(fā)展的主要方向,。傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型是一個(gè)由點(diǎn)到線,,由線及面的過程,從目前來看,,傳統(tǒng)企業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型才剛剛開始,,未來,AI技術(shù)的優(yōu)勢將持續(xù)顯現(xiàn),。