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工業互聯網成新技術完美“練兵場”

發稿時間: 2021-08-31 10:03 來源:人民郵電報 作者:本報記者 姚春鴿 2021-08-31

在剛剛落下帷幕的2021中國國際智能產業博覽會上,工業互聯網成為當之無愧的“明星”:柔性制造、遠程運營等新應用令人稱奇,新模式新業態創新活躍……快速發展的工業互聯網正在賦能千行百業,高效驅動數字化、網絡化和智能化進程。而在工業互聯網蓬勃發展的背后,則是許多新技術的“加持”,從而形成今天“眾人拾柴火焰高”的可喜局面。

工業互聯網=新技術綜合體

以數據為驅動、以連接為基礎的工業互聯網,本身就是新技術綜合體。眾所周知,工業互聯網的主要技術涵蓋了傳感器技術、網絡互聯技術、信息處理技術、安全技術、邊緣計算和云計算等多個領域。其中,邊緣計算、人機協作、網絡安全在目前發展最為迅速。

邊緣計算是工業互聯網一個重要的技術發展方向。企業在生產中采用數字化、智能化的聯網設備,就能夠通過統一的工業互聯網平臺進行網絡化的全生命周期管理。由于萬物互聯必然會帶來海量數據的實時分析和處理需求,而云端網絡無法滿足需求,因此邊緣計算結合人工智能就成為一個重要的發展方向。邊緣計算結合人工智能,不僅能大大節省云端計算資源和數據傳輸流量、成本,更為重要的是能夠提供更快的響應速度,滿足行業在實時監控、智能調度、數據安全與隱私保護等方面的諸多需求。

人機協作將是工業互聯網的“標配”技術和應用場景。未來,伴隨著工業互聯網的進一步發展,越來越多人機協作的應用場景將會出現。與此同時,基于設備更加智能化、更加安全和可靠,協作機器人將逐漸普及。值得注意的是,當前汽車制造商是工業機器人的消費大戶,但隨著工業互聯、機器視覺以及控制技術的迭代升級,協作機器人將在更多制造領域乃至物流、服務領域取得突破性進展,“機器人即服務”的理念日漸深入人心。

網絡安全技術為工業互聯網發展提供必不可少的保障。在萬物互聯的環境下,如果邊緣端智能設備被黑客控制,我們難以想象會帶來什么樣的災難。事實上,對網絡安全的擔憂,在很大程度上影響了制造業擁抱工業互聯網的速度。在工業互聯網安全方面,工業網絡安全、工業終端安全、工業身份和數字信任、工業安全服務等都將大有可為。

5G成為最強驅動力

工業互聯網成功的關鍵,在于為之前“孤島式”的工業設備賦予無處不在的連接能力。正因為如此,具有大帶寬、低時延和大容量優勢的5G,伴隨著商用步伐的加快,成為當前工業互聯網發展的最強驅動力,“5G﹢工業互聯網”也成為數字化進程中的“黃金搭檔”。

“5G ﹢工業互聯網”考驗的是合作。我國不僅工業門類眾多,而且企業所處的數字化階段各不相同,對數字化、網絡化、智能化的需求千差萬別?!?G﹢工業互聯網”必須與工業特有的技術、知識、經驗緊密結合,由淺入深,循序漸進,從生產監測、遠程服務、智慧物流等基礎環節向數字化研發、機器視覺檢測、精準設備控制等關鍵環節延伸??陀^來看,這一過程復雜性和難度均很大,需要充分調動產業各方的積極性和創造性,實現跨領域深度合作。

目前,“5G﹢工業互聯網”的應用探索正處于快速推進之中。工業和信息化部最新公布的數據顯示,全國“5G﹢工業互聯網”在建項目已超過1500個,全國5G應用創新案例超過9000個。無論從數量還是從創新性來看,中國“5G﹢工業互聯網”的發展均處于全球第一梯隊。例如,在本屆智博會上,中國聯通聯合長安汽車打造的“5G﹢工業互聯網”創新場景就吸引了諸多參觀者。中國聯通基于5G專網的信息物理系統,實現人員、設備、物料、工藝、環境、質量全連接,全面實現智能化生產、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸,真正從“設備﹢網絡、應用﹢平臺、數據﹢智能”三個方面,為長安汽車打造出一座面向汽車領域的“互聯網﹢”智慧工廠。只需輕輕一點,園區、工廠、車間、產線、工段、工位6個區域的生產情況就可盡收眼底。

與人工智能深度融合

與人工智能深度融合,是工業互聯網技術未來很長一段時間內發展的“主旋律”。

提高制造業的智能化水平,提升工業互聯網的應用價值,就必須采用人工智能技術,在生產環境中實現智能化應用。目前“工業互聯網﹢人工智能”的創新方向涵蓋了工業視覺缺陷檢測、物品分類、設備可預測性維護等領域。其中,工業視覺缺陷檢測可以應用于布匹檢測、農產品和果蔬檢測、玻璃檢測、電子產品的外觀檢測等,極大地提高了缺陷檢測的效率和精確度,加快企業從傳統制造向智能制造的轉型步伐。

人工智能技術還將廣泛應用于面向邊緣設備的機器視覺、運動控制以及預測性維護等領域。例如,新型人機協作機器人就是人工智能技術與傳統工業機器人技術結合的產物。伴隨著人工智能技術的發展,機械手臂的應用將不再局限于重復性作業,能夠具備彈性調整的能力。機械手臂與移動機器人的結合,可大幅擴展工業機器人的應用范圍。在其物體識別、精準抓取以及實時路徑規劃、避障等功能的背后,都是人工智能技術提供的支持。人機協作機器人的廣泛應用,將大大加速傳統制造業升級,并大幅提升生產效率。

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對于諸多新技術而言,工業互聯網都是一個完美的“練兵場”。一方面,新技術的“加持”,將有效加快工業互聯網賦能千行百業的步伐;另一方面,工業互聯網也為新技術提供了廣闊的應用空間和探索空間,將有效驅動新技術的成熟和加快商用步伐。

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