亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        工業(yè)工程、5G與智能制造

        2021-06-08 18:01:30盧佩琳
        工業(yè)技術創(chuàng)新 2021年1期
        關鍵詞:工程

        盧佩琳

        摘? ?要: 工業(yè)工程(IE)是以科學的方法,有效地組織、計劃、協(xié)同管控工業(yè)中的人、機、料、能源、環(huán)境、信息等資源,實現(xiàn)高質、高效、精益、低成本且敏捷的生產(chǎn)過程。5G通信具有大連接、高速率、高帶寬、高可靠、低時延等特性。實驗和應用案例表明,IE工程師可以應用5G通信,實現(xiàn)工藝、流程、場景、生產(chǎn)線、車間、工廠等智能網(wǎng)聯(lián),實現(xiàn)生產(chǎn)過程調整、模擬控制、動態(tài)監(jiān)控、預測預警等智能化功能。融合網(wǎng)聯(lián)和智能技術,可持續(xù)實施優(yōu)化策略,提高生產(chǎn)率和資源利用率,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)安全度。將工業(yè)工程、5G通信和智能技術融合,有利于實現(xiàn)工業(yè)制造現(xiàn)代化進程,有利于提升工業(yè)生產(chǎn)效益。

        關鍵詞: 工業(yè)工程;5G;智能網(wǎng)聯(lián);動態(tài)監(jiān)控;模擬控制

        引言

        2020年,我國圍繞深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,聚焦兩化融合管理體系貫標、跨行業(yè)和跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、智能制造合作等方向,在積極探索形成可復制、可推廣的新模式和新業(yè)態(tài),增強制造業(yè)轉型升級新動能。通過工業(yè)工程、5G通信和智能技術的融合,能提升制造業(yè)現(xiàn)代化水平,賦能工業(yè)制造,提升工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效益。

        工業(yè)工程(Industrial Engineering,IE)自從100年前誕生以來,是發(fā)達國家工業(yè)界最為重視的技術之一。從泰勒的科學管理,到豐田的精益生產(chǎn),IE不斷推動全球制造業(yè)取得新進步。IE以科學的方法,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率和效率,保證產(chǎn)品質量,提高生產(chǎn)安全度和舒適度,實現(xiàn)綜合收益最大化。在IE長期發(fā)展過程中,不斷采用新工具、新技術和新方法,由最初的秒表等簡單工具,發(fā)展到現(xiàn)在使用運籌學和MATLAB等復雜工具,推動工業(yè)制造從自動化、數(shù)字化邁向智能化的新征程。

        因為5G標準建立到應用時間不長,是基礎性的通信技術,因此要與工業(yè)工程理論、工具和方法有機結合。也有可能是因為工業(yè)工程界對5G的功能以及給工業(yè)工程和制造業(yè)帶來的重大機遇認識不足,從而對5G和工業(yè)工程的有機結合缺少研究。本文闡述了IE方法,分析了自動化向智能化演進的實驗和應用案例,研究了5G通信特征對引領工業(yè)制造兩化融合的作用,針對增效案例、降本案例、提質案例、保障安全案例等,對IE方法、智能化、多種網(wǎng)絡互聯(lián)等特征進行了探究。本文對IE實踐中廣泛應用5G通信、新技術、新方法的探究,以及對生產(chǎn)過程進行的智能化提升有參考作用。

        1? 工業(yè)工程的目標和任務

        美國工業(yè)工程學會(AIIE,現(xiàn)名為IISE)對IE的定義:“工業(yè)工程是對人、物料、設備、能源和信息等所組成的集成系統(tǒng),進行設計、改善和實施的一門學科,它綜合運用數(shù)學、物理和社會科學的專門知識和技術,結合工程分析和設計的原理與方法,對該系統(tǒng)所取得的成果進行確認、預測和評價”[1]。

        日本工業(yè)工程學會(JIIE)[2]對工業(yè)工程作出如下定義:“工業(yè)工程是對人、材料、設備所集成的系統(tǒng)進行設計、改善和實施。為了對系統(tǒng)的成果進行確定、預測和評價,在利用數(shù)學、自然科學、社會科學中的專門知識和技術的同時,還采用工程上的分析和設計的原理和方法”。之后,定義被JIIE修改為:“工業(yè)工程是這樣一種活動,它以科學的方法,有效地利用人、財、物、信息、時間等經(jīng)營資源,優(yōu)質、廉價并及時地提供市場所需要的商品和服務,同時探求各種方法給從事這些工作的人們帶來滿足和幸?!?。

        國內(nèi)工業(yè)工程教材《基礎工業(yè)工程》[3]對工業(yè)工程概括如下:

        (1)任務:研究將人、機、物料、能源和信息等要素設計成一個集成系統(tǒng),不斷改善,實現(xiàn)更有效運作。

        (2)目標:提高生產(chǎn)率,降低成本,提升效率,提高質量,提升安全度,獲取綜合效益。

        (3)核心:降低成本、提高質量和生產(chǎn)率。

        (4)研究對象:由人、機、物料、能源、信息組成的各種生產(chǎn)、經(jīng)營管理及服務系統(tǒng)。

        (5)核心思想:降低成本、消除浪費。

        有的學者認為,工業(yè)工程既是一種技術,也是一種管理意識。主要理念包括:

        (1)成本與效率:工業(yè)工程追求整體效益最佳,要求樹立成本與效率意識,追求節(jié)約、減少浪費,尋找以更低成本、更高效率的方法去完成工作。

        (2)問題和改革:要敢于改革和創(chuàng)新,持續(xù)不斷地發(fā)現(xiàn)問題,分析研究,尋找應對之策,持續(xù)不斷改善,追求更好。

        (3)簡化和標準化:追求質量與效率的統(tǒng)一。倡導工作的簡化、專門化和標準化,從而實現(xiàn)提高效率和降低成本。

        (4)全局和整體:追求系統(tǒng)整體的優(yōu)化,根據(jù)具體情況選擇適當?shù)墓I(yè)工程手法,以獲取更好的整體效果。

        (5)以人為中心的理念。

        隨著新架構、新技術的發(fā)展,人們對工業(yè)工程的理論、方法和實踐在不斷演進和深化[4-9]。

        2? 5G優(yōu)勢及其與工業(yè)工程結合的潛力

        5G(第五代移動通信技術,5th Generation Mobile Networks)有七大優(yōu)勢,顯著提升了網(wǎng)絡通信性能,也為工業(yè)工程的架構擴充和實時通信成為可能。

        IE工程師可以應用5G,在工廠、車間中實施網(wǎng)絡互聯(lián),在生產(chǎn)線設計、實施和持續(xù)優(yōu)化過程中推動工業(yè)制造的智能化,提高生產(chǎn)率和效率,更好地達到工業(yè)工程目標。

        (1)卓越的無線移動性。5G網(wǎng)絡能夠在時速500 km的情況下實現(xiàn)高質量通信;相對有線通信,5G連接不需實體線纜,不會因線纜而影響設備轉動或位置移動;相對Wi-Fi等無線通信,5G可以更大范圍移動并保持自動認證、穩(wěn)定連接和順暢切換。5G可以滿足廠區(qū)內(nèi)快速移動的車輛、AGV、機器人、傳送帶、產(chǎn)品以及高速轉動的設備的連接需要,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速采集、傳輸和遠程控制。IE工程師在規(guī)劃和優(yōu)化生產(chǎn)線過程中,可以采用5G提出創(chuàng)新解決方案,一方面在生產(chǎn)線設計時采用5G傳輸,使設備數(shù)據(jù)傳輸擺脫線纜的物理制約,節(jié)約線纜并減少線纜維護成本;一方面利用5G移動且寬帶性能,使機器人等活動物體的活動區(qū)域不受限,在不同地點、不同工序、不同作業(yè)場景中平滑切換,提高生產(chǎn)的柔性。

        (2)高可靠低時延(uRLLC)。一個0.1 s的時延,就可能導致錯誤判斷、設備損傷或導致安全事故。uRLLC場景下端到端的時延可以低至10 ms甚至2 ms,大約僅為4G的20%。5G還具有邊緣計算友好性,可很好滿足工業(yè)控制、無人駕駛等場景下的快速反應需求,保證終端迅速、精準地執(zhí)行命令。5G還支持終端與網(wǎng)絡建立雙通道,互為備份,實現(xiàn)連接的超高可靠性?;?G的低時延和高可靠性能,IE工程師可以積極探索利用5G技術,在工廠中配置更多高速AGV和機器人等設備,提高運轉效率,進一步提高工廠整體生產(chǎn)率。

        (3)大帶寬高速率(eMBB)。4G網(wǎng)絡的上網(wǎng)體驗速度平均為6~8 Mbps,無法滿足4K和8K高清視頻直播需求。而5G網(wǎng)絡的上網(wǎng)體驗速度可以達到30~50 Mbps,是4G網(wǎng)絡速度的5倍,可以支持4K和8K高清視頻直播,也可以支持相當數(shù)量的移動網(wǎng)絡游戲,極大提升用戶上網(wǎng)體驗。專網(wǎng)下的5G速度還可以更高,峰值速度甚至可達20 Gbps。5G的這些特性,使其成為視頻動態(tài)監(jiān)控、模擬控制、基于云的機器視覺等場景應用的技術基礎。IE工程師可以利用5G網(wǎng)絡的大帶寬高速率能力,創(chuàng)新人機互動關系,建立設備和云端的實時大流量數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)基于云端機器視覺的設備遠程監(jiān)視和操控,實現(xiàn)一人對多臺設備,同時充分發(fā)揮云端的計算能力和學習能力,提升生產(chǎn)智能化,提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量和生產(chǎn)安全性。

        (4)大規(guī)模連接(mMTC)。5G在每平方千米可以支持100萬個連接,單位面積內(nèi)通信連接數(shù)遠遠大于4G。此外,5G還能夠支持多類別的物聯(lián)網(wǎng)終端,如固定間隔周期監(jiān)聽被叫的終端、只有主叫沒有被叫的物聯(lián)網(wǎng)終端、功能極簡終端等?;?G的大連接特性,IE工程師可以在工廠內(nèi)海量設備和微小設備單元上裝載實時通信傳感器,為海量設備數(shù)據(jù)采集和控制提供大規(guī)模連接能力,奠定智能制造基礎。IE工程師可以利用5G的大連接能力,重新設計和優(yōu)化人機關系、工業(yè)控制、點檢活動等,提高整條生產(chǎn)線和整個工廠的運轉效率。

        (5)高流量密度。不同于大連接指標衡量單位面積內(nèi)連接數(shù)量,流量密度是指單位面積內(nèi)的總流量數(shù),衡量的是移動網(wǎng)絡在單位空間范圍內(nèi)所能承載的數(shù)據(jù)流量的大小。5G網(wǎng)絡流量密度高達每平方千米100 Tbps,是目前可用的數(shù)據(jù)流量密度最高的無線網(wǎng)絡。IE工程師可以在工廠內(nèi)大量應用工業(yè)相機和屏幕等終端,利用5G高流量密度特性,實現(xiàn)相機、屏幕等與云端實時高清視頻傳輸,建立遠程視頻監(jiān)控和基于云的機器視覺識別缺陷等智能制造能力。

        (6)能源效率。能源效率是指一定運行時間內(nèi)或傳送一定數(shù)量的數(shù)據(jù)量所需消耗的能量數(shù)量。5G發(fā)展了多項降低功率消耗的新技術,比如流量均衡技術、低功率基站等。由于大量物聯(lián)網(wǎng)終端采用電池供電,為降低終端功耗以延長更換電池時間,5G還設計簡化了連接模型以降低終端功耗?;?G的高能源效率,海量使用傳感器也就具備了經(jīng)濟性,進而使海量數(shù)據(jù)無線高速采集成為可能,使自動控制、遠程控制更加普遍,也使人工智能技術有了用武之地,為IE工程師重構和優(yōu)化系統(tǒng)提供了技術條件。

        (7)網(wǎng)絡安全性。5G網(wǎng)絡具有多重安全保障。一是5G網(wǎng)絡采用完善的服務注冊和授權安全機制;二是5G網(wǎng)絡使用加密方式傳送用戶身份標識;三是5G網(wǎng)絡提供了網(wǎng)絡運營商網(wǎng)間信令的端到端保護;四是5G網(wǎng)絡有統(tǒng)一認證框架,融合了多種接入認證方式;五是5G網(wǎng)絡可采用網(wǎng)絡切片為重要客戶提供專享物理信道;六是5G內(nèi)生支持邊緣計算,可以在用戶可控的較近位置提供計算和存儲,實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出特定場所,保障數(shù)據(jù)安全。因此,5G網(wǎng)絡安全能力遠超4G,更遠超Wi-Fi等無線網(wǎng)絡。IE工程師可以放心地利用5G技術對工廠的布局進行重新規(guī)劃,對人、機、料、環(huán)境、信息和能源的關系進行重新定位和組合,而不用擔心信息泄露或被黑客破壞。

        3? 案例分析:實現(xiàn)工業(yè)工程智能制造目標

        本文案例均來自于真實實驗和應用場景,出于信息安全考慮,企業(yè)名稱均使用化名。

        3.1? 增效案例:5G技術重構航空發(fā)動機試車和制造工作模式

        航空發(fā)動機被稱為工業(yè)界“皇冠上的明珠”。航空發(fā)動機試車是研發(fā)和生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的做法是將傳感器放置于發(fā)動機上,試車期間由人員現(xiàn)場檢測,由于傳感器數(shù)據(jù)需要發(fā)動機停機后才能傳出,極大影響了研發(fā)生產(chǎn)效率。上海飛天航空發(fā)動機公司在發(fā)動機試車過程中存在三大痛點:一是試車期間的潛在危險源需要實時動態(tài)監(jiān)控識別,但采集的海量數(shù)據(jù)傳輸速率不足;二是協(xié)同檢測異常識別無法進行智能化支撐;三是生產(chǎn)現(xiàn)場問題異地專家無法有效指導。為解決這些痛點,IE工程師利用5G重構了試車工作模式:建設5G專網(wǎng),搭建基于5G的機械臂+工業(yè)相機協(xié)作平臺,遠程操控機械臂和相機實時錄像,通過5G網(wǎng)絡傳到后臺數(shù)據(jù)中心,對實驗關注的數(shù)據(jù)信息實時監(jiān)測,并對異常數(shù)據(jù)及時告警;在依托5G實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)的基礎上,利用機器視覺等技術,實現(xiàn)對發(fā)動機試車過程的漏油、表面缺陷、振動的智能識別,解決試車過程的全方位視頻動態(tài)監(jiān)控與智能輔助識別問題;利用5G網(wǎng)絡實現(xiàn)關鍵零部件裝配的AR遠程專家指導。經(jīng)過反復實驗,方案獲得了成功。重構后的試車工作模式下,生產(chǎn)率和效率大幅度提高。

        生產(chǎn)航空發(fā)動機葉片需要穩(wěn)定精密的銑削。銑削過程中強大的沖擊力帶來葉片振動,容易造成銑削軌道偏離規(guī)定路線并致使產(chǎn)品缺陷,缺陷產(chǎn)品再次返工影響生產(chǎn)效率。為解決這個難題,IE工程師設計在銑床部件及工具上安裝5G傳感器,實時采集銑削狀態(tài)的數(shù)據(jù)并傳到后臺。后臺通過AI判斷比對銑削是否處于穩(wěn)定狀態(tài),通過數(shù)字孿生技術實時計算彌補偏離的路線,實現(xiàn)銑削過程的實時動態(tài)監(jiān)控和仿真模擬控制,避免產(chǎn)品因發(fā)生共振而出現(xiàn)缺陷。在實驗和實際運行狀態(tài)下,采用該方案后返廠率從25%降低至15%,有效提升了生產(chǎn)效率。

        3.2? 降本案例:利用5G實時高速檢測帶鋼缺陷

        傳統(tǒng)生產(chǎn)線對帶鋼缺陷的檢測方法存在很大不足:一是靠人眼識別帶鋼表面缺陷,人員存在視力疲勞、走神等情況,識別效率不高,準確率較低,人員成本高且有人身安全風險。二是帶鋼在生產(chǎn)線上移動速度很快,人眼識別缺陷存在困難,如果放慢生產(chǎn)線運行速度,又會造成生產(chǎn)效率下降。三是如果不做或少做過程檢測,則不能及時剔出劣質產(chǎn)品,增加了劣質產(chǎn)品在后續(xù)工序的加工成本。四是如果中間停車抽檢,將拉慢生產(chǎn)線運轉速度,且仍存在事后才能全檢的成本浪費問題。

        遼寧東安鋼鐵公司是著名鋼鐵企業(yè),面對以上難題,IE工程師利用5G技術實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián),建設高速帶鋼缺陷實時精準檢測系統(tǒng),重構帶鋼生產(chǎn)線模式。系統(tǒng)擬在冷軋廠酸軋機組上下兩側各安裝工業(yè)相機3臺,利用工業(yè)相機對運行速度達10 m/s的帶鋼進行高清圖像拍攝,每秒拍攝圖片120張。系統(tǒng)把完整圖片合成為高清圖像,并通過5G網(wǎng)絡上傳到云平臺,在云平臺上采用圖像處理軟件和缺陷檢出及識別分類算法,利用大數(shù)據(jù)分析、機器學習和共享缺陷識別庫等技術,實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控、快速缺陷識別和類別判定,并指令生產(chǎn)線對缺陷帶鋼特別處理。該系統(tǒng)還擬利用5G的低時延特性,解決圖像同步自適應、光照強度自適應、帶鋼跟蹤自適應等多項技術難題。

        經(jīng)過反復實驗和改進,該系統(tǒng)實驗成功并投入使用,實現(xiàn)了常規(guī)缺陷檢出率在95%以上,常規(guī)缺陷識別率最高可達95%,設備穩(wěn)定運行率超過99%,降低了生產(chǎn)成本和缺陷產(chǎn)品處理成本,每條生產(chǎn)線每年提高經(jīng)濟效益400萬元,每年減少事故處理成本300萬元。

        3.3? 提質案例:利用5G打造化纖智慧工廠

        飄絲和飄雜問題是長期困繞全球化纖行業(yè)的難題,給化纖制造業(yè)帶來巨大損失?;w設備會以很高的速度下絲,細絲的直徑往往只有幾微米,下絲過程中如果細絲飄離了軌道就是飄絲,如果飄到了相近軌道就是飄雜,飄絲和飄雜嚴重影響產(chǎn)品的質量。傳統(tǒng)方法是通過強光照射后用人眼識別飄絲和飄雜。由于絲細且飄移速度很快,憑肉眼很難清晰識別并做出相應處理,因此人工巡檢漏檢率較高,優(yōu)品率很難突破98%的天花板。

        浙江新明集團是知名化纖企業(yè)。為解決飄絲和飄雜難題,IE工程師提出了重構生產(chǎn)線巡檢模式的方案:構建5G專網(wǎng),打造5G飄絲飄雜巡檢機器人,機器人搭載8K攝像機,在紡絲車間執(zhí)行流動巡檢任務,替代人工定期巡檢。機器人采集前端紡絲工藝工位的高清圖像信息,通過5G網(wǎng)絡回傳至人工智能服務器,進行飄絲飄雜自動檢測和識別,并及時通知工作人員進行處理,實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)、動態(tài)監(jiān)測和自動控制。

        該方案經(jīng)反復實驗后取得成功,現(xiàn)已投入實際生產(chǎn)。采用該方案后,有效提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率,生產(chǎn)線突破了98%優(yōu)品率瓶頸,提升了0.25%的優(yōu)品率。該公司年產(chǎn)11 000噸,按優(yōu)品和良品的差價約2000元/噸,該項改進每年帶來至少2000萬元的收益。該方案具有全行業(yè)推廣的重大社會效益。

        3.4? 保障安全案例:利用5G實現(xiàn)天車和卡車遠程操控

        鋼鐵廠鋼卷倉庫作業(yè)環(huán)境存在一定危險性,傳統(tǒng)作業(yè)方法需要人員駕駛車輛和現(xiàn)場操控天車,由于作業(yè)環(huán)境較差,容易發(fā)生人身傷害、車輛安全等事故。如果采用降低作業(yè)速度、加強人工檢查等傳統(tǒng)方法提高安全度,將降低生產(chǎn)效率,提高安全成本,安全效果也較為一般。

        河北唐樂鋼鐵廠是大型鋼鐵企業(yè)。為提高鋼卷倉庫作業(yè)安全度,公司提出了對鋼卷吊運作業(yè)方式進行改進的方案:擬構建基于5G技術的動態(tài)作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),在天車兩側各裝一個高清視頻攝像頭,橫向觀察監(jiān)控天車抓放鋼卷的情況和天車周圍作業(yè)環(huán)境視頻;天車原駕駛員艙兩側各裝一個高清視頻攝像頭,大視野監(jiān)控天車正常作業(yè),獲取鋼卷的分布情況,監(jiān)控周圍的行人和車輛。在無人駕駛卡車上安裝高清攝像頭,攝像頭將視頻圖像通過5G網(wǎng)絡回傳到操控平臺,駕駛人在遠程操控平臺根據(jù)回傳視頻對車輛進行遠程操控。視頻、操控等信息通過5G網(wǎng)絡上傳云端控制中心,云端再通過5G網(wǎng)絡下發(fā)命令操控天車作業(yè),實現(xiàn)天車、汽車、操作者和云端的智能網(wǎng)聯(lián),天車操作員和汽車駕駛員在辦公室遠程操控,提高工作安全度和舒適度。該方案在實驗成功后已在部分車間部署,大幅降低了駕駛員、操作員、行人和車輛的安全風險。

        3.5? 提高生產(chǎn)柔性的案例:利用5G+機器視覺檢測缺陷

        燃氣輪機葉片高度個性化,外形結構復雜,精度要求高,質檢需要人工與設備結合進行,完成一個葉片檢測至少需要2天。由于檢測時間長,傳統(tǒng)質檢為控制成本只能采用抽檢方式,抽檢覆蓋范圍小,質檢效率低下,按傳統(tǒng)思路很難有合理的方法解決以上問題。

        浙江航新汽輪機公司是領先的燃汽輪機制造企業(yè)。公司運用IE思想,對汽輪機葉片生產(chǎn)過程提出了優(yōu)化方案,擬利用5G網(wǎng)絡大帶寬的技術特征,通過葉片3D數(shù)據(jù)的實時三維掃描,利用5G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)快速傳送到系統(tǒng)并建模,精準快速生成三維模型,利用數(shù)字孿生技術進行模擬控制,實現(xiàn)產(chǎn)品全量檢測,并建立質量數(shù)據(jù)庫,通過模型和算法,進行質量追溯和大數(shù)據(jù)分析。方案經(jīng)多次實驗和改進,將葉片缺陷檢測時間從2~3 d降到了3~5 min。該方案投入使用后,有效解決了汽缸、葉片等汽輪機組件人工質檢效率低下,缺陷結果不便于記錄,缺陷檢測的時間長,質檢效率低、抽檢不全面、質量無法追溯等問題。

        該案例還實現(xiàn)了工序間檢驗,使檢驗工序前移。案例將工業(yè)相機安置于每道工序,從毛胚開始即用工業(yè)相機掃描至云端判斷是否合格,如不合格及時剔出,避免后續(xù)加工浪費,該項改進節(jié)省成本10%以上。同時,葉片抽檢實現(xiàn)全檢、部分測量實現(xiàn)整體測量,提高了葉片質量可靠性,避免了產(chǎn)品售后返修,提高了客戶滿意度。

        該案例應用提高了生產(chǎn)的柔性。一是提高了生產(chǎn)線的柔性。案例在生產(chǎn)線上使用移動式工業(yè)相機(內(nèi)置5G模組),工業(yè)相機和主機分離,相機通過5G網(wǎng)絡和主機相連,可在在廠區(qū)內(nèi)任意地點安放并可隨需變動位置,生產(chǎn)線、主機和工業(yè)相機可隨需組合,且一臺主機可對應多臺相機,主機設備投資可減少1/3。二是提高了產(chǎn)業(yè)鏈質檢柔性。上游中小零部件企業(yè)無需大額投資,只需安裝航新汽輪機公司同樣的工業(yè)相機,掃描三維數(shù)據(jù)并通過5G網(wǎng)絡傳送到航新汽輪機云端,即可實現(xiàn)質量檢測,提高零部件質量,減少零部件生產(chǎn)返工,并保障各工序有效快速開展,產(chǎn)業(yè)鏈整體效率提升20%。

        3.6? 提高系統(tǒng)綜合收益的案例:全工廠全方位利用5G提升公司綜合效益

        浙江愛迪公司是領先的汽車鋁合金精密壓鑄件生產(chǎn)商。公司運用IE思想,采用5G、云計算和人工智能等新一代信息技術,規(guī)劃和建設智慧工廠,構建智能制造時代的競爭優(yōu)勢。

        愛迪公司集成了十余個基于5G的應用和平臺,打造了完整的5G+智慧工廠應用案例。一是通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)了機加工全聯(lián)管理系統(tǒng)、機加工調試系統(tǒng)、原料追溯系統(tǒng)、壓鑄全聯(lián)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)的互聯(lián)互通和協(xié)同。二是通過三維掃描槍,快速生成產(chǎn)品的三維模型,三維數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡發(fā)送到云端,云端利用人工智能對圖像進行分析,快速完成質量驗證。三是5G助力數(shù)字孿生技術在動態(tài)監(jiān)控和管理中的應用,管理者可從后臺實時了解生產(chǎn)數(shù)據(jù),實現(xiàn)模擬控制。四是通過5G網(wǎng)絡精準快速定位問題來源,包括供應商在內(nèi)的各節(jié)點原材料、鑄件、零部件、整車等記錄上鏈,全程可追溯。五是工廠中未部署實體網(wǎng)線,所有的設備均通過5G無線網(wǎng)絡連接,節(jié)約了網(wǎng)絡線纜投入,使產(chǎn)線搬遷、重組、作業(yè)等更加靈活便捷。

        該方案實驗成功并投入使用后,提高了公司市場響應能力,人均產(chǎn)值提高17%,設備生產(chǎn)效率提升19%,產(chǎn)品合格率提高3%,客戶投訴下降23%,實現(xiàn)了降本、提質、增效的目標,顯著提高了公司綜合效益和競爭力。

        4? 5G和智能制造背景下工業(yè)工程展望

        工業(yè)制造作為國家經(jīng)濟的中堅力量,對經(jīng)濟的持續(xù)繁榮和社會穩(wěn)定具有重大意義。全球制造業(yè)走向智能化的方向明確,發(fā)展潮流勢不可擋。

        4.1? 工業(yè)化、信息化向智能化方向發(fā)展

        信息化和工業(yè)化深度融合的今天,邁向智能化已經(jīng)成為必然趨勢。信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平臺不斷應用智能技術,如自主計算、自主神經(jīng)系統(tǒng),實現(xiàn)以自我調節(jié)、自主計算、自主預警等動能;嵌入人工智能思想、運算和仿真系統(tǒng)等過程,讓用戶察覺不到系統(tǒng)的復雜性,只需發(fā)布號令、監(jiān)控視頻、傾聽語音指示,就可以得到系統(tǒng)的執(zhí)行動作、操作步驟、獲取系統(tǒng)的自主處置動作。

        4.2? 數(shù)據(jù)挖掘、云計算給智能化賦能趨勢

        以機器學習、數(shù)據(jù)挖掘為基礎的智能化信息系統(tǒng)建設,系統(tǒng)將實現(xiàn)自配置、自恢復、自優(yōu)化、自保護等功能。如自保護可以利用系統(tǒng)集成的安全芯片、安全監(jiān)控軟件等給IT系統(tǒng)中關鍵舉措提供保護措施;自優(yōu)化就是應用優(yōu)化軟件、中間件等構建系統(tǒng)安全運行、高可用性、完整性的指標。

        BBN技術公司已獲數(shù)百萬美元的投資,開展綜合學習項目(Integrated Learning Program)第一階段工作。未來4年里,BBN將開發(fā)一種稱為“綜合學習器(Integrated Learner)”的人工智能(AI)能力。該項目的目標是將專業(yè)領域知識和常識綜合創(chuàng)造出一個推理系統(tǒng),該系統(tǒng)能像人一樣學習并可用于多種復雜任務。

        4.3? 語義網(wǎng)格和知識網(wǎng)格持續(xù)研發(fā)

        語義網(wǎng)格和知識網(wǎng)格(Semantic grid and knowledge grid)是在異構的、動態(tài)的虛擬組織環(huán)境下,提供有效的知識服務和共享, 協(xié)作解決用戶需要解決的問題,滿足用戶的需求。 主要研究模型包括:知識模型、通信模型、知識獲取、知識組織、語義Web服務等;將上述模型鏈接在一起的是:1)統(tǒng)一邏輯——即實現(xiàn)本體描述、服務匹配;2)服務管理——面向用戶服務的模式和協(xié)議。

        4.4? 5G等多網(wǎng)互聯(lián)提升工業(yè)工程效益

        5G技術有望廣泛應用于工業(yè)制造的各個場景,從各方面提升工業(yè)制造效率,逐步重構生產(chǎn)線、車間、工廠、產(chǎn)業(yè)鏈的新模式。5G符合工業(yè)工程在任務和目標等各方面的要求,IE工程師完全可以以5G為工具,基于工業(yè)工程經(jīng)典的理論方法,開展全面研究,重構和優(yōu)化工業(yè)場景、流程和管理,以更好地幫助工業(yè)企業(yè)完成制造任務、達成降本增效、提高質量等目標,使工業(yè)效率快速跨上新一代信息技術新臺階。

        5? 結束語

        5G通信技術、新一代信息技術與工業(yè)制造深度融合,將成為傳統(tǒng)制造向智能制造邁進的主要推動力。

        IE工程師充分利用5G、邊緣計算和人工智能等技術,可實現(xiàn)工業(yè)制造的智能化,動態(tài)監(jiān)控、智能數(shù)據(jù)分析、故障預警和模擬控制等正不斷優(yōu)化工業(yè)制造場景、流程和工業(yè)管理,大幅提高工業(yè)制造的生產(chǎn)率、效率和質量,降低成本,改善工人的工作環(huán)境并提高安全度。5G的采用,將使得以提質降本增效為根本使命的工業(yè)工程又進入更高層次的藍海。

        工業(yè)工程既是一種方法,也是一種思想。工業(yè)工程的內(nèi)容不是固化的,而是不斷發(fā)展的,只有擁抱新技術,融合新方法,不斷創(chuàng)新發(fā)展才能保持活力。工業(yè)工程界應將5G等新一代信息技術納入工業(yè)工程的“工具箱”,以5G等新一代信息技術為基礎,積極開展研究,蓄力實現(xiàn)工業(yè)工程理論和方法的再一次飛躍。

        參考文獻

        [1] https://www.iise.org/details.aspx?id=295. [EB/OL].

        [2] https://www.j-ie.com/about/about_ie/. [EB/OL].

        [3] 易樹平, 郭伏. 基礎工業(yè)工程[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2019.

        [4] 沙爾文迪. 工業(yè)工程手冊: 第3版[M]. 北京: 清華大學出版社, 2005.

        [5] 齊二石, 陳君彥, 劉亮. IE+IT: 工業(yè)工程與信息化集成的企業(yè)增效管理創(chuàng)新模式[J]. 工程機械, 2009(11): 78-82.

        [6] 王會召. 航空產(chǎn)品精益生產(chǎn)模式下的質量控制[J]. 工業(yè)技術創(chuàng)新, 2016, 3(3): 376-379.

        [7] 劉剛. 機械制造智能化發(fā)展趨勢探析[J]. 工業(yè)技術創(chuàng)新, 2017, 4(1): 171-173.

        [8] 朱中平. 汽輪機產(chǎn)品BOM及其工藝路線的設計與優(yōu)化[J]. 工業(yè)技術創(chuàng)新, 2017, 4(6): 69-75.

        [9] 王微漪, 李靜, 周峰. 未來工廠(FoF): 歐盟制造的希望[J]. 工業(yè)技術創(chuàng)新, 2018, 5(5): 90-93.

        猜你喜歡
        工程
        《工程爆破》》征稿征訂
        工程爆破(2022年3期)2022-07-26 01:58:56
        《工程爆破》征稿簡則
        工程爆破(2022年2期)2022-06-17 14:13:56
        子午工程
        太空探索(2016年6期)2016-07-10 12:09:06
        工程
        工程
        工程
        工程
        工程
        工程
        工程
        白白在线视频免费观看嘛| 成人国产精品999视频| 亚洲av无码日韩av无码网站冲| 真实夫妻露脸爱视频九色网| 国产二级一片内射视频播放| 性动态图av无码专区| 亚洲精品不卡电影| 极品美女尤物嫩模啪啪| 97超碰中文字幕久久| 亚洲最大中文字幕在线| 国产xxxxx在线观看| 69精品免费视频| 91福利精品老师国产自产在线| 亚洲高清国产拍精品熟女| 国产伦一区二区三区色一情| 欧美性猛交aaaa片黑人| 亚洲精品久久久久久久久久吃药| 区二区三区玖玖玖| 中文字幕av日韩精品一区二区 | 色又黄又爽18禁免费网站现观看| 中国女人内谢69xxxx免费视频| 国产成人av一区二区三区在线| 视频国产精品| 国产精品女同学| 亚洲av有码精品天堂| 亚洲天堂av中文字幕| 亚洲天堂av在线观看免费| 久久久久高潮综合影院| 亚洲av中文无码乱人伦在线播放| 最新四色米奇影视777在线看| 国产呦精品系列在线播放| 亚洲成在人网av天堂| 蜜桃av噜噜一区二区三区免费| 街拍丝袜美腿美女一区| 久久亚洲中文字幕伊人久久大| 亚洲av乱码一区二区三区林ゆな| 久久综合国产乱子伦精品免费 | 国产在线精品一区二区三区不卡| 国产精品久久久久久久成人午夜| 国产成人精品无码一区二区老年人 | 午夜不卡久久精品无码免费|