工業(yè)軟件：破局智能制造“關鍵一招”

　　工業(yè)是國民經濟的重要支柱，也是技術創(chuàng)新的主戰(zhàn)場，是創(chuàng)新活動最活躍、創(chuàng)新成果最豐富、創(chuàng)新應用最集中、創(chuàng)新溢出效應最強的領域之一。

　　過去，圖紙定義產品、工藝約束制程、說明書描述功能，是工程慣例。一旦產品造好，想要調整其功能、性能格外困難。當前，人工智能與制造業(yè)深度融合，加速“智改數(shù)轉”形成現(xiàn)實生產力。被視為現(xiàn)代工業(yè)之魂的工業(yè)軟件也在鍛造競爭力，不僅改寫了“以裝備為核心的工業(yè)”的歷史，更將加快推動我國工業(yè)體系向“軟件定義的工業(yè)”轉型，構建現(xiàn)代化產業(yè)體系，加速實體經濟數(shù)字化、智能化、綠色化的轉型步伐。

　　工業(yè)生產更“聰明”

　　位于北京房山一家電力裝備企業(yè)的一間智能生產車間的操作臺，一臺銀色機械臂流暢地將“手”伸進料框，從中抓取合適的目標工件，并按正確的首尾方向將工件精準安裝進入指定位置進行固定。全程動作絲滑、無一絲卡頓，仿佛能看得到工件一樣。

　　這臺機械臂應用的是3D機器視覺技術，不僅能識別定位工件，靈活調整工件朝向，還能引導機械臂自動完成上料，實現(xiàn)高精度的智能化生產。

　　在傳統(tǒng)的生產車間，火花塞、螺釘通常以無序的方式擺放在料框里，需工人徒手挑選、包裝?！坝捎趤砹蠠o序，這一過程還需工人確認工件正反面并調整工件朝向，勞動強度大、生產成本高、生產效率低、良品率不夠穩(wěn)定?！痹搹S一名自動化工程師告訴記者。

　　而在如今的智能工廠，人工智能算法的應用極大提升了生產的智能化水平?！?D機器視覺技術采用基于深度學習的目標檢測定位算法以及智能機械臂避障和軌跡規(guī)劃算法，能使機器在執(zhí)行任務時有效定位識別和避開障礙物，增強設備的穩(wěn)定性，在提高工作效率的同時，降低成本?！睎|土科技產品戰(zhàn)略總監(jiān)周愛平介紹。

　　使工業(yè)軟件的運行敏捷、絲滑、無卡頓的背后是國產工業(yè)操作系統(tǒng)的功勞。工業(yè)操作系統(tǒng)為工業(yè)應用軟件的運行提供一個高適配、高可靠性的“環(huán)境”，能夠滿足工業(yè)母機、工業(yè)機器人高實時、高精度控制的需求。

　　傳統(tǒng)工廠向智能工廠、未來工廠的進階中，一個開放的工業(yè)操作系統(tǒng)不可或缺?！斑@一系統(tǒng)向下可連接各種設備和信息系統(tǒng)，將豐富的數(shù)據(jù)匯聚到一個‘統(tǒng)一底座’，向上可打通各類應用系統(tǒng)，不同的生態(tài)企業(yè)可在這一底座之上打造豐富的工業(yè)App，讓工業(yè)制造擇其所需?！敝軔燮秸f。

　　傳統(tǒng)以單點智能化、邊試邊用的模式逐漸被由數(shù)據(jù)驅動、全面智能化模式所替代，以智造為核心的制造業(yè)數(shù)字化轉型愈發(fā)清晰。最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，像這樣的智能工廠、數(shù)字化車間，我國已建設近萬家。經過智能化改造，產品研發(fā)周期進一步縮短、生產效率進一步提升、不良品率得到有效控制。

　　工業(yè)AI點亮智造

　　我國擁有最龐大、最完整的工業(yè)企業(yè)集群與產業(yè)鏈，既有制造巨頭，也不乏數(shù)以百萬計的中小型工廠。

　　采訪中，部分企業(yè)表示在推進數(shù)字化、智能化進程時仍遭遇多重現(xiàn)實阻力，比如，系統(tǒng)軟件開放性差，“煙囪式”系統(tǒng)建設引發(fā)“信息孤島”與“數(shù)據(jù)霧霾”，大量數(shù)據(jù)資產難以轉化為數(shù)據(jù)資源；數(shù)字化和智能化過程復雜導致啟動難；工業(yè)知識積累難，制造經驗缺乏沉淀和傳承等。因此，“自動化”“智能化”喊了多年，仍有企業(yè)要靠“師傅在現(xiàn)場開閥門、盯儀表”，如果不仔細觀察、實時控制，則難以排除生產風險。

　　近年來，人工智能的“沖擊波”傳導到工業(yè)界，牽引工業(yè)系統(tǒng)由“互聯(lián)”向“智慧”升級。特別是工業(yè)人工智能的出現(xiàn)，為制造業(yè)的智能化升級清掃障礙。

　　受訪人士表示，工業(yè)系統(tǒng)的“本地的智能化”與“連接的智能化”沿橫縱兩個方向延伸。一方面，設備智能化、傳感技術、通信技術、信息與控制技術的快速發(fā)展為工業(yè)系統(tǒng)提供大數(shù)據(jù)環(huán)境與計算能力；另一方面，工業(yè)互聯(lián)打通設備、人、服務的連接，使工業(yè)設計與制造流程發(fā)生諸多改變。

　　“工業(yè)互聯(lián)網通過數(shù)據(jù)采集和分析，實現(xiàn)了多維度的生產監(jiān)控與智能優(yōu)化，而人工智能能夠更深入地挖掘與分析數(shù)據(jù)，提供更精準的決策支持與預測?！辟惖涎芯吭寒a業(yè)政策研究所所長王昊說。

　　依賴師傅傳授制造現(xiàn)場的經驗逐步淡出歷史舞臺，工業(yè)人工智能將制造知識與經驗智慧轉換成可被數(shù)字世界理解的模型和算法，在數(shù)字世界中不斷地吸收新的數(shù)據(jù)，持續(xù)地運行模型、迭代模型、優(yōu)化模型，更加精準地輔助人類做出決策和執(zhí)行、解決現(xiàn)有問題，并在未來驅動更多智能化變革與創(chuàng)新。

　　鍛造工業(yè)制造之魂

　　從互聯(lián)網的發(fā)展歷史來看，智能手機的出現(xiàn)在互聯(lián)網的大規(guī)模應用中發(fā)揮了關鍵作用，而智能手機演變的核心在于操作系統(tǒng)?；诓僮飨到y(tǒng)，互聯(lián)網發(fā)展出繁榮的應用市場，人們用上了功能豐富的App，使人工智能的普及成為可能。

　　工業(yè)互聯(lián)網的演進也是如此。實現(xiàn)從傳統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)到工業(yè)人工智能的進階，不僅亟需實現(xiàn)網絡互通、協(xié)議統(tǒng)一和寬帶化，更亟需實現(xiàn)新型工業(yè)操作系統(tǒng)的更替。

　　工業(yè)軟件作為實現(xiàn)新型工業(yè)化的關鍵，驅動著制造管理流程優(yōu)化、生產模式與生產關系改變，以及全要素生產率的提高。一方面，工業(yè)軟件的應用貫穿企業(yè)價值鏈的各個環(huán)節(jié)，從產品、裝備、生產、管理、物流到服務；另一方面，工業(yè)軟件還可突破企業(yè)邊界，牽引業(yè)務流程與生產經營模式變革，形成新的工業(yè)生產力。

　　過去很長一段時間，包括工業(yè)操作系統(tǒng)在內的工業(yè)軟件都來自國外。這意味著將中國的“工業(yè)軀體”連接至別人的“工業(yè)大腦”，核心數(shù)據(jù)、技術、知識都沉淀在外人的平臺上。工業(yè)互聯(lián)向工業(yè)智能的進階之路，為國產工業(yè)軟件提供換道超車的機遇。

　　“我國工業(yè)操作系統(tǒng)以能承載工業(yè)通用人工智能為發(fā)展方向?！睎|土科技董事長李平說，國產工業(yè)操作系統(tǒng)正在經歷快速的研發(fā)迭代，并以工業(yè)生產管理全流程數(shù)字化和智能化為目標，促進實現(xiàn)“硬件軟件化，數(shù)字工業(yè)服務化”，為我國新型工業(yè)化提供安全可靠、可持續(xù)發(fā)展的軟件基礎平臺。

　　國產工業(yè)軟件正把握工業(yè)人工智能的歷史性機遇。統(tǒng)計顯示，我國工業(yè)軟件產品收入從2016年的1194億元增長到2022年的2407億元，年復合增長率為12.4%，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

　　國產工業(yè)操作系統(tǒng)已在飛控、航電、數(shù)控機床、工程機械、智能制造等領域得到應用。比如，在城市智能交通信控領域，搭載了Intewell鴻道操作系統(tǒng)的智能交通服務器，解決了信號控制數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)的實時性和非實時性同時傳輸及信控數(shù)據(jù)保密性問題，目前已在北京大興、河北雄安、廣州南沙、重慶等地的智能交通信控領域得到應用。

　　“在工業(yè)之‘魂’的競爭中，我們應當努力實現(xiàn)‘并跑’、力爭實現(xiàn)‘領跑’，為新型工業(yè)化做出貢獻。”李平說。(記者 張漫子)

　　轉自：經濟參考報

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