近年來,,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,。
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,就是一直以來被稱為國民經(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,也是國力的象征,。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,支撐國家的經(jīng)濟(jì)自主,、政治獨(dú)立以及國防安全,。
縱觀18世紀(jì)以來的人類近代史,其實(shí)就是工業(yè)革命的發(fā)展史,。從蒸汽機(jī)開始,,人類歷經(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,來深度了解一下數(shù)智制造的未來場(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)的角度來說,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,。
說了半天,,可能大家會(huì)覺得過于抽象,難以理解,。接下來,,我們不妨通過幾個(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)傳送帶送來了不同的物品,,機(jī)器人不能對(duì)物品進(jìn)行類別判斷,更無法進(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。
這樣一來,,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)賮砜戳硗庖粋€(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,。沒有數(shù)據(jù),,一直都免談。
其次,,我們需要高性能且無處不在的通信網(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,,隨著時(shí)代的發(fā)展,,無線通信技術(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,。
無線模組的能力也在突飛猛進(jìn),功耗不斷降低,,集成度越來越高,,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
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題,。
僅從工業(yè)制造場(chǎng)景來說,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),,無人礦機(jī)和礦車正在有條不紊地進(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,。
未來已來,讓我們拭目以待,!