人工智能正加速進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，催生出“自主機(jī)器”，其借助遠(yuǎn)超于人腦的算力，對(duì)數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，逐步具備了分析和決策能力。在現(xiàn)代智能制造工廠中，Al主要應(yīng)用于對(duì)作業(yè)場(chǎng)景的智能識(shí)別、對(duì)工業(yè)品外觀缺陷的視覺(jué)檢測(cè)以及對(duì)產(chǎn)線及倉(cāng)儲(chǔ)的故障預(yù)測(cè)。

廣東利元亨智能裝備股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“利元亨”）致力于為企業(yè)提供智能工廠解決方案，其掌握的五大核心平臺(tái)技術(shù)之一便是人工智能技術(shù)。利元亨研究院院長(zhǎng)杜義賢認(rèn)為，智能工廠由兩部分組成：第一是硬件，即自動(dòng)化設(shè)備；第二是軟件，即基于傳感器數(shù)據(jù)收集而建立的人工智能系統(tǒng)。“自動(dòng)化設(shè)備好比人的骨骼，而軟件就像是神經(jīng)系統(tǒng)?！?/p>

硬件方面,利元亨根據(jù)客戶需求與自身產(chǎn)線結(jié)合,推出了復(fù)合AGV、多維AGV、大載荷AGV、巡檢AGV等多系列AGV產(chǎn)品。它們采用傳感器融合重構(gòu)技術(shù)，以測(cè)距精度高、響應(yīng)快的激光雷達(dá)作為主要導(dǎo)航方式，以空間感知能力強(qiáng)的視覺(jué)系統(tǒng)輔助激光進(jìn)行3D空間環(huán)境構(gòu)建，可以快速、準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)實(shí)現(xiàn)末端精準(zhǔn)對(duì)接。

最值得一提的是利元亨近期推出的遠(yuǎn)程運(yùn)維復(fù)合機(jī)器人，集AGV、機(jī)械臂、視覺(jué)系統(tǒng)三項(xiàng)功能于一身，融合Al、AR （增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）等多項(xiàng)前沿科技，為客戶“身臨其境” 地解決設(shè)備維修等問(wèn)題。

具體應(yīng)用來(lái)看，設(shè)備廠商可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂來(lái)移動(dòng)攝像頭，針對(duì)可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)進(jìn)行逐一排查。通過(guò)語(yǔ)音雙向傳送、采集及控制、參會(huì)人員可以借助機(jī)器人與現(xiàn)場(chǎng)人員溝通，上線指導(dǎo)裝配拍圖片等。

遠(yuǎn)程運(yùn)維復(fù)合機(jī)器人通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行連續(xù)在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，診斷并預(yù)測(cè)設(shè)備故障的發(fā)展趨勢(shì)，提前輔助用戶制定預(yù)測(cè)性維護(hù)計(jì)劃。更為重要的是，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，它能夠第一時(shí)間響應(yīng)，避免客戶增加等待成本。基于先進(jìn)的通信和AR技術(shù)，設(shè)備廠商工程師可以通過(guò)該復(fù)合機(jī)器人實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程“會(huì)診”并維修。

要建設(shè)智能工廠，僅僅在移動(dòng)機(jī)器人上下功夫還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，杜義賢認(rèn)為當(dāng)前制造企業(yè)還面臨信息化建設(shè)存在斷層，車間管理成為“黑匣子”以及供應(yīng)鏈各相關(guān)環(huán)節(jié)分布信息“孤島”等問(wèn)題。為此在軟件方面，利元亨利用建模仿真與數(shù)字化孿生技術(shù)賦能工廠智能制造。

數(shù)字孿生（Digital Twin）是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)中的優(yōu)勢(shì)很明顯：第一、縮短研發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)快速交付；第二、快速換型,縮短換型時(shí)間；第三、提高可視化，解決檢修的困難；第四、實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性分析，降低故障停機(jī)。

通過(guò)遠(yuǎn)程大屏幕或移動(dòng)端與設(shè)備實(shí)體運(yùn)作同步的虛擬動(dòng)畫，數(shù)字孿生和聯(lián)合仿真技術(shù)讓企業(yè)管理者隨時(shí)隨地了解設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如當(dāng)生產(chǎn)線缺少物料的時(shí)候，系統(tǒng)可以提前進(jìn)行預(yù)告，避免因?yàn)橥．a(chǎn)帶來(lái)的損失。

“一旦哪個(gè)傳感器出現(xiàn)問(wèn)題，就可以在模型上高亮閃現(xiàn)，不用工程師排查，有問(wèn)題可以直接解決。以前出現(xiàn)問(wèn)題，工程師排查找到這個(gè)問(wèn)題點(diǎn)往往需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間?！?/p>

與此同時(shí)，系統(tǒng)還能預(yù)測(cè)設(shè)備未來(lái)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和可能出現(xiàn)的產(chǎn)線故障，在即將損壞之前就把易耗品全部準(zhǔn)備好，以便企業(yè)管理者提前制定計(jì)劃和對(duì)策。

杜義賢指出，預(yù)測(cè)分析是數(shù)字孿生技術(shù)最重要的應(yīng)用，就像人體檢一樣，采集大量的數(shù)據(jù)是為了分析預(yù)測(cè)設(shè)備的故障情況，以提前做好更換的準(zhǔn)備?！靶畔⒌牟杉粌H僅來(lái)自于傳感器，也來(lái)自于客戶的信息系統(tǒng)，這也保證了信息來(lái)源的充分性?！?/p>

在疫情期間，利元亨數(shù)字孿生系統(tǒng)結(jié)合5G和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視化管理、預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，保障復(fù)工復(fù)產(chǎn)的安全有序推進(jìn)。目前，在以ATL，中興等代表的新能源、ICT等板塊高端制造TOP企業(yè)得以實(shí)施。

如今，利元亨在諸多智能工廠整體定制的行業(yè)案例中，廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)，如位于南京聚焦5G的無(wú)線基站數(shù)字化工廠、央視報(bào)道的服務(wù)器智能車間等。

?  建設(shè)無(wú)線基站數(shù)字化工廠

該項(xiàng)目主要包括“無(wú)線小基站”生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)與物流、產(chǎn)品自動(dòng)化組裝與包裝、車間信息化建設(shè)三部分。

利元亨研究院副院長(zhǎng)陳德表示，數(shù)字化工廠的核心特點(diǎn)是產(chǎn)品的智能化、生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息流和物資流合一。在這一框架下，通過(guò)信息技術(shù)、廣泛互聯(lián)、信息交互、流程再造等一系列手段，提高生產(chǎn)的靈活性，自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化水平，從而向管理者提供更佳的決策支持。

智能倉(cāng)儲(chǔ)是整個(gè)生產(chǎn)車間原材料的蓄水池，利元亨采用先進(jìn)的由貨到人的設(shè)計(jì)方式，即貨架采用成熟穩(wěn)定的“激光+二維碼”導(dǎo)航方式的AGV進(jìn)行搬運(yùn)，定位精準(zhǔn)，出庫(kù)效率高，配合易操作、功能豐富的WMS+WCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品原材料的自動(dòng)存儲(chǔ)與自動(dòng)出庫(kù)。

在自動(dòng)化產(chǎn)線上，利元亨開發(fā)獨(dú)家技術(shù)，能夠賦能機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別正反扣棧板規(guī)格尺寸、自動(dòng)抓取棧板、自動(dòng)翻轉(zhuǎn)棧板、自動(dòng)棧板上料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線設(shè)備與MES系統(tǒng)的層層對(duì)接，采用先進(jìn)的“激光+ SLAM地圖重構(gòu)技術(shù)”對(duì)AGV的路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)車間產(chǎn)線智能補(bǔ)料，節(jié)省時(shí)間空間，提高生產(chǎn)效率。

與此同時(shí)，基于客戶工廠級(jí)項(xiàng)目各工序和車間布局，利元亨開發(fā)多種模塊，包括立體倉(cāng)庫(kù)模塊、JIT物流拆包分揀模塊、通用物料拆包分揀模塊、空棧板輸送模塊、成品棧板輸送及智能堆垛模塊、SMT車間物料及半成品的自動(dòng)運(yùn)輸接駁/存儲(chǔ)模塊等，并在關(guān)鍵工藝預(yù)留人工作業(yè)工位，可以最大程度上確保整線不停機(jī)生產(chǎn)。

陳德補(bǔ)充道：“我們還在制造車間與裝配車間設(shè)置3分鐘緩存時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)在微小故障發(fā)生時(shí)不需要做停機(jī)處理?！?/p>

從原材料自動(dòng)上料、檢測(cè)、組裝，到半成品和成品在各產(chǎn)線之間的自動(dòng)運(yùn)輸與存儲(chǔ)，再到成品的自動(dòng)打包與碼垛，利元亨幫助終端企業(yè)全線打通。在自動(dòng)化產(chǎn)線上，利元亨同樣開發(fā)多種模塊，包括產(chǎn)品一次裝配線、二次裝配線、成品一次包裝線、二次包裝線，以及包裝線等五個(gè)模塊。

在車間信息化建設(shè)方面，陳德介紹，利元亨采用物流管理技術(shù)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理技術(shù)、產(chǎn)線管理等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)SMT車間、產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)車間、成品自動(dòng)化包裝車間等所有生產(chǎn)過(guò)程的信息化。

該解決方案通過(guò)圖形化看板顯示智能倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)位布局、自動(dòng)化車間的生產(chǎn)狀態(tài)以及物料流通情況，并且在關(guān)鍵工位實(shí)現(xiàn)了數(shù)字孿生技術(shù)，通過(guò)人機(jī)交互的方式，點(diǎn)擊虛擬設(shè)備按鈕，進(jìn)入自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步。“這個(gè)系統(tǒng)還支持與機(jī)器實(shí)時(shí)通訊，通過(guò)設(shè)置并存儲(chǔ)換型參數(shù)，當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候還能做到一鍵換型?！?/p>

?  設(shè)計(jì)服務(wù)器智能車間

該服務(wù)器智能車間項(xiàng)目占地面積8300m2,利元亨根據(jù)高度定制化的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合完整的產(chǎn)品工藝，按物料倉(cāng)儲(chǔ)、原料分揀，自動(dòng)組裝、人工產(chǎn)線、人工檢測(cè)、自動(dòng)檢測(cè)、成品包裝劃分成七大區(qū)域。

其中倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)用于儲(chǔ)存機(jī)箱、風(fēng)扇、散熱器、CPU.內(nèi)存條、假內(nèi)存條、硬盤，假硬盤、硬盤支架轉(zhuǎn)接卡外插卡風(fēng)扇、CPU支架、導(dǎo)風(fēng)罩、成品等，具備合理的物流流向與儲(chǔ)存。同時(shí)，通過(guò)在車間布置顯示屏，可實(shí)時(shí)顯示存儲(chǔ)量信息,并且還能通過(guò)PDA讀/寫。

拆包區(qū)的區(qū)域設(shè)計(jì)充分考慮人機(jī)工程學(xué)與產(chǎn)線流暢性，采用AGV小車物料運(yùn)輸，雙層滾簡(jiǎn)線潛伏式配合加快移送效率。與此同時(shí)，輸送線可以充分利用空間，存放更多的物料。一般來(lái)說(shuō)，物料暫存采用“就近原則”。

而在自動(dòng)組裝區(qū)，以倍速鏈拉線治具方式實(shí)現(xiàn)流轉(zhuǎn)，空治具通過(guò)雙層回流線底部回流，整個(gè)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)對(duì)接保證過(guò)程信息追溯?；?strong>雙CPU和 SCADA系統(tǒng)兼容開發(fā)，可滿足任意硬盤組合裝配，不受是否均分影響。

自動(dòng)測(cè)試區(qū)的產(chǎn)品在使用AGV移送到位后，由設(shè)備自動(dòng)完成對(duì)接，以分別完成老化前、老化、老化后測(cè)試。

陳德表示，數(shù)字化、智能化是制造業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，利元亨能為制造企業(yè)提供涵蓋了倉(cāng)儲(chǔ)物流、自動(dòng)化產(chǎn)線、車間信息化建設(shè)等一體化的整體解決方案。

值得一提的是，2020年12月21日-23日，由高工機(jī)器人主辦的【利元亨總冠名】2020高工機(jī)器人&高工移動(dòng)機(jī)器人年會(huì)暨【節(jié)卡機(jī)器人冠名】第七屆高工金球獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮將在深圳機(jī)場(chǎng)凱悅酒店舉行，本次大會(huì)以“穿越戰(zhàn)略迷局謀定智造大計(jì)”為主題。

今年年會(huì)共設(shè)12大專場(chǎng)。屆時(shí)，600+機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，1000＋企業(yè)高層歡聚一堂，涉及核心零部件、本體、系統(tǒng)集成等全產(chǎn)業(yè)鏈。

作為本次大會(huì)的總冠名利元亨將發(fā)表主題演講，并進(jìn)一步分析如何在不確定的大環(huán)境下，通過(guò)加快建設(shè)智能工廠，以內(nèi)部確定性直面外部挑戰(zhàn)。