在青岛海尔家电工厂,工人佩戴AR眼镜采集关键工业装备的现场视频,识别设备,同时从后台系统调取产品安装指导推送到AR眼镜上,实现了一边查阅操作指导一边装配的目的。当工人发现无法自行解决的问题时,通过 5G 网络联系远程专家,实现实时远程指导,提高设备装配效率的同时,也节省了时间和成本。

 

这是近期工信部发布的《“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践》描述的一个重点行业典型应用案例,海尔利用5G、AR、AI等技术,实现了精密工业装备的现场辅助装配。海尔智慧互联工厂的背后有来自于海尔智研院、中国移动、亮风台、海研自动化等企业的技术支持。

 

 

5G+工业互联网成为现实,典型场景与行业应用标杆形成

2012年,通用电气(GE)在全球范围内首次提出“工业互联网”概念,2013年的汉诺威工业博览会上德国正式推出工业4.0概念,而在中国,智能制造已经成为国家战略,2015年5月国务院正式印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国。无论是工业互联网还是工业4.0,抑或是智能制造本质趋同,核心都在将生产中的供应、制造、销售等环节信息数字化,让工业实体与数字信息互联互通,叠加融合,最终实现工业数字化、网络化、智能化。

 

经过近十年的发展,随着5G网络、IoT 系统、大数据、工业AI等工业智能“基础设施”初具规模,工业互联正在成为现实。工信部数据显示,过去的一年中,国内“5G+工业互联网”在建项目已超过1500个,覆盖20余个国民经济重要行业,在实体经济数字化、网络化、智能化转型升级进程中发挥了重要作用。在这其中,AR正在深度渗透各核心场景,成为了“5G+工业互联网”应用场景的核心基础支撑技术之一。

 

在现场装配运维等场景下,AR终端能够将操作步骤、设备信息叠加在对应设备上,并可视化呈现在工作人员视野中,帮助现场人员进行复杂设备或精细化设备的装配、运维,另外,专家的指导信息、设备操作说明书、图纸、文件等也可以通过 5G 网络实时同步到现场AR终端,现场工作人员简单培训后即可上岗,有效提升现场操作人员的装配水平,提升装配运维效率。

 

企业基于5G、数字孪生、AR/VR 等技术还可建设协同设计系统,实时生成工业部件、设备、系统、环境等数字模型,通过5G网络同步传输设计数据,异地设计人员佩戴AR终端,接入沉浸式虚拟环境,就可以对3D 设计图纸进行协同修改与完善,实现高效的异地协同设计。

 

各产业企业融合成必然,打造真正意义上的智能工厂

2019年7月,海尔智研院发布全球首个智能+5G互联工厂,通过AI+5G的技术组合,整个工厂可以实现全流程信息自感知、全要素事件自决策、全周期场景自迭代等。到现在,海尔已经在全球范围内建成十余家互联工厂,亮风台AR应用落地远程维修、作业指导、设备点检、品质检测等数十场景。此次,亮风台、卡奥斯COSMOPlat等联合打造的5G+AR眼镜在现场辅助装配场景中的应用,入选电子设备制造业重点行业实践。

 

在6月5日的品玩科技创新者大会(TIC稰RO 2021)上,海尔工业智能研究院工业数字化总监孙贺表示,“在几年前,海尔智研院联合亮风台推出基于AR的远程交互平台,后来又升级为工业XR平台,这是对社会开放的平台”。在工业XR平台,可通过音视频连接、实时标注、全程记录等功能实现专家端和现场端的远程沟通和指导,确保AR技术在设备维修、质量稽查、产品售后等典型场景中的应用。

 

 

在谈到海尔引入AR技术的契机时,孙贺表示,“海尔是一直强调以人为本的企业,在每次引进新技术时,我们都会问自己一个问题-这个技术能带给我们什么。不是简单的代替人,而是思考怎么用这个技术和产品调整生产现场状况和生产工艺,去适应工人的需要。”而AR本身就是以人为中心的技术,据悉,亮风台一直强调AR以人为本、赋能予人,增强人的感知、认知、执行三方面能力。

 

在亮风台集团副总裁吴仑看来,“随着工业互联网发展,产生的数据越来越多,人与工业系统之间的交互协同也越来越多,我们如何更好地让人和人之间,人与设备、人与数据协同,AR在这里面就起到非常关键的作用。”通过AR,可以理解并采集工作现场信息,将虚拟坐标与现实世界坐标对齐,把业务相关的3D模型、视频、图文信息、表单等内容信息实时、准确地叠加在真实物体之上,可视化呈现。还能通过更智能的方式,让远程专家“如临现场”。AR技术的应用,正在把工作从on-line(在线),转变成on-site(在现场)。

 

在智慧互联工厂,除了增强“人”,设备与系统的增强也非常关键,机器视觉等技术正在促进工业生产自动化智能化。海研自动化创始人CEO苗振海表示,“海研自动化与海尔的合作有近6年时间,主要应用在智能防差错与型号识别,部件和整机的测量,缺陷识别几个方面。”对于自动化实施带来的效果,苗振海举例,“在海尔,每年因为产品外观的缺陷损失能达到2000多万,而AI缺陷识别能够降低60~70%出厂前的外观缺陷问题。”

 

智能制造的实现,智慧互联工厂的建立需要多环节、多产业企业共同参与,在工业全生命周期各场景进行集中化改造升级,才能实现真正意义的智能工厂。目前,在海尔,卡奥斯COSMOPlat已经通过5G+MEC构建行业虚拟专网,围绕“人机料法环测”全要素实现机器视觉质量检测、AR辅助维修、生产环境安全行为识别、AGV小车智能导航等典型业务形态,打造了真正意义上的5G全连接的互联工厂。

 

在我国,智慧互联工厂的建设已经到了步骤明确,核心项目攻坚的阶段,“5G+工业互联网”应用在各领域各地区如火如荼,2019年11月,工业和信息化部办公厅印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,明确到2022年,打造5个产业公共服务平台,内网建设改造覆盖10个重点行业,形成至少20大典型工业应用场景。

 

我们可以看到,除了海尔的AR现场转配、机器视觉智能检测,华菱湘钢依托 5G 技术实现天车、加渣机械臂的远程设备操控,疫情期间通过联合中国移动和亮风台的 5G+AR 远程辅助的应用,助力完成 90%生产线装配,车间生产总效率提升20%;中核集团在“华龙一号”六号机组的装配建设现场,通过5G专网+亮风台AR等技术实现远程组件装配;华为松山湖工厂把生产线现有的108台贴片机、回流炉、点胶机通过5G网络实现无线化连接,完成“剪辫子”改造,每次生产线调整时间从2周缩短为2天……

 


来源:C114通信网