工业软件:破局智能制造关键一招
工业,作为国民经济的支柱和技术创新的主战场,无疑是创新活动最为活跃、成果最为丰富的领域之一。在这一领域,创新的氛围尤为浓厚,创新的溢出效应也最为显著。特别是在应用层面,工业的创新成果正以前所未有的速度改变着我们的生产方式和生活面貌。
在这个转型过程中,工业生产变得更加“聪明”。以北京房山一家电力装备企业的智能生产车间为例,机械臂的流畅操作令人叹为观止。它们利用3D机器视觉技术,不仅能精准识别并定位工件,还能灵活调整工件的朝向,引导机械臂自动完成上料,实现高精度的智能化生产。
在传统的生产车间,工件通常以无序的方式摆放,需要工人进行徒手挑选和包装,这一过程不仅劳动强度大、生产效率低,而且良品率不稳定。在智能工厂中,人工智能算法的应用极大提升了生产的智能化水平。东土科技产品战略总监周爱平介绍,3D机器视觉技术结合深度学习的目标检测定位算法以及智能机械臂的避障和轨迹规划算法,使机器在执行任务时能够精准识别和避开障碍物,提高了设备的稳定性,同时降低了生产成本。
工业软件的流畅运行离不开工业操作系统的支持。国产工业操作系统为工业应用软件的运行提供了一个高适配、高可靠性的环境,满足了工业母机和工业机器人高实时、高精度的控制需求。在这一系统的支持下,传统工厂向智能工厂、未来工厂的进阶成为可能。周爱平表示,这一系统向下可连接各种设备和信息系统,将丰富的数据汇聚到一个“统一底座”,向上则可打通各类应用系统,不同的生态企业可在这一底座之上打造丰富的工业App,满足工业制造的各种需求。
随着制造业数字化转型的推进,以智造为核心的制造业正在发生深刻变化。传统的单点智能化、边试边用的模式正逐渐被数据驱动、全面智能化的模式所替代。最新统计数据显示,我国已建设近万家的智能工厂和数字化车间。经过智能化改造,产品研发周期进一步缩短,生产效率进一步提升,不良品率得到有效控制。这一切的变化,都得益于工业领域持续的创新和应用实践。工业AI:点亮智能制造之光
我国拥有庞大且完整的工业体系和产业链,既有制造业巨头,也有众多中小型工厂。尽管许多企业在数字化和智能化进程中取得了显著进展,但仍面临多重现实挑战。采访中,部分企业表示遭遇系统软件的开放性差、“烟囱式”系统建设引发的“信息孤岛”与“数据雾霾”等问题,导致大量数据资产难以转化为实际的数据资源。数字化和智能化的复杂性使得启动过程困难重重。工业知识的积累也是一个挑战,制造经验的沉淀和传承不足。尽管“自动化”“智能化”的口号已经喊了多年,但仍有企业严重依赖师傅在现场操作设备和仪表进行控制,以确保生产过程的安全稳定。
近年来,人工智能的迅猛发展已经对工业界产生了深远的影响,推动了工业系统从简单的“互联”向更为高级的“智慧”升级。工业人工智能的出现,为制造业的智能化升级扫清了障碍。通过提供大数据环境与计算能力,设备智能化、传感技术、通信技术以及信息与控制技术的快速发展正在助力工业系统的智能化进程。工业互联打通了设备、人员以及服务之间的连接,使得工业设计与制造流程发生了深刻的变化。
工业互联网通过数据采集和分析,实现了多维度的生产监控与智能优化。而人工智能则能够更深入地挖掘和分析数据,提供更精准的决策支持与预测。如今,依赖师傅传授的制造现场经验正在逐渐被工业人工智能所取代。通过将制造知识与经验转化为数字世界可理解的模型和算法,工业人工智能在数字世界中不断吸收新的数据,持续优化模型,更精准地辅助人类做出决策和执行,解决现有问题,并驱动未来的智能化变革与创新。
从互联网的发展历史来看,智能手机的出现和操作系统的普及对于互联网的大规模应用起到了关键作用。同样地,工业互联网的演进也需要实现网络互通、协议统一和宽带化,并亟需实现新型工业操作系统的更替。工业软件作为实现新型工业化的关键,在驱动制造管理流程优化、生产模式与生产关系改变以及全要素生产率提高方面发挥着重要作用。它不仅贯穿企业价值链的各个环节,还突破了企业边界,牵引业务流程与生产经营模式的变革,形成新的工业生产力。
在工业人工智能的浪潮下,制造企业的智能化升级已是大势所趋。工业AI正成为锻造工业制造之魂的关键力量,点亮智能制造之光。长期以来,中国的工业软件领域深受国外产品的影响,包括工业操作系统在内,我们的工业生产仿佛将“工业躯体”连接至别人的“工业大脑”,核心数据、技术、知识都沉淀在外人的平台上。工业互联向工业智能的进阶之路,为国产工业软件提供了难得的换道超车的机会。
国产工业操作系统正在以前所未有的速度发展,以承载工业通用人工智能为发展方向。东土科技董事长李平指出,我们的工业操作系统正在经历快速的研发迭代,目标是实现工业生产管理全流程的数字化和智能化。这不仅促进了“硬件软件化,数字工业服务化”的进程,也为我国新型工业化提供了安全可靠、可持续发展的软件基础平台。
国产工业软件正在紧紧把握工业人工智能的历史性机遇。数据显示,我国工业软件产品的收入已从2016年的1194亿元增长到2022年的2407亿元,年复合增长率高达12.4%,显示出巨大的发展潜力。
国产工业操作系统的应用已经渗透到许多领域,如飞控、航电、数控机床、工程机械、智能制造等。以城市智能交通信控领域为例,搭载了Intewell鸿道操作系统的智能交通服务器,成功解决了信号控制数据与视频数据的实时性和非实时性同时传输及信控数据保密性问题。这一系统已经在北京大兴、河北雄安、广州南沙、重庆等地的智能交通信控领域得到广泛应用。
李平强调,在工业领域的竞争中,我们应当努力与全球先进水平的同行并跑,甚至力争领先,为新型工业化做出我们的贡献。我们坚信,国产工业软件和操作系统将在未来的工业智能化进程中发挥越来越重要的作用。(记者 张漫子)
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