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人工智能+機器人,如何打造未來“超級工廠”?

http://www.moduwu.com 2025-05-23 09:40 來源:新華網(wǎng)

當前,智能工廠梯度培育取得初步成效。全國已建成3萬余家基礎級智能工廠、1200余家先進級智能工廠、230余家卓越級智能工廠。

這是中國工廠的新變化:機械臂能夠根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)整工作參數(shù);將大量傳感器置于生產(chǎn)線,每道工序可由“數(shù)字大腦”精準控制;依托工業(yè)大模型,一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以聯(lián)動整條供應鏈……

業(yè)內(nèi)人士認為,人工智能與機器人技術正以前所未有的速度重塑生產(chǎn)邏輯。伴隨著更高效、更智能的“超級工廠”涌現(xiàn),制造業(yè)加速步入“智造時代”。

機器人“操作員”持續(xù)進化

機器人在位于吉林省長春市的一汽解放J7整車智能工廠裝配車輛。新華社記者 張楠 攝

當機械臂能“思考”,會帶來怎樣的改變?走進中國一拖總裝線涂裝間,生產(chǎn)一線給出答案。

車間內(nèi),拖拉機底盤噴漆作業(yè)正在進行,機械臂靈動轉向,漆膜厚度誤差被控制在毫米級。技術人員告訴記者,融入智能技術的機械臂,可以自動生成噴涂路徑,并根據(jù)現(xiàn)場溫濕度調(diào)整相關參數(shù)。“工業(yè)機器人已經(jīng)能夠感知生產(chǎn)環(huán)境的變化,并實現(xiàn)智能工藝的自適應。”

更智慧、更靈活——這是當下工廠里工業(yè)機器人應用的寫照。

記者近日在汽車、電子、紡織等行業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn),通過AI賦能,工業(yè)機器人增加了感知、理解任務等功能,提高了動作靈活性,正從傳統(tǒng)的自動化機械裝置向具身智能加速進階。

實現(xiàn)“手眼協(xié)同”。在山東鄒城珞石智能制造產(chǎn)業(yè)園,一臺搭載力覺與視覺傳感器的協(xié)作機器人正精準演示電腦USB接口裝配。機械臂如同被賦予人類觸覺與視覺,在插接過程中實時感知接觸力,動態(tài)調(diào)整角度與力度。珞石機器人首席執(zhí)行官庹華說,通過人工智能技術增強機器人的感知決策能力,這款機器人可勝任微米級精密裝配。

國投招商先進制造產(chǎn)業(yè)研究院資深研究員宋洪軍說,融合了多模態(tài)交互技術的工業(yè)機器人可通過語音、手勢、表情等多種方式獲取信息,和以往接收單一指令相比,其能夠更準確理解人的意圖,能應用到更加復雜的工廠生產(chǎn)場景。

解鎖更多技能。工業(yè)機器人完成不同工序,需要相應的工藝包提供“經(jīng)驗值”。近年來,機器人走進生產(chǎn)線,國內(nèi)機器人廠商分別聚焦碼垛、噴涂、焊接等不同工種推出相應工藝包,與此同時,關于多種本領兼容的“通用機器人”研發(fā)也在加快。

“我們正在開發(fā)智能機器人通用技術底座,支撐不同工業(yè)場景在此基礎上開發(fā)各類工藝包。”埃夫特智能裝備董事長游瑋說,將來工業(yè)機器人不僅可以參照“一部手機加載不同App”模式,解決各個行業(yè)“通用+個性”的需求,還會根據(jù)市場變化更靈活、柔性進行生產(chǎn)調(diào)整。

生產(chǎn)線被“數(shù)”賦能

在金華市金東區(qū)曹宅鎮(zhèn)的浙江托馬斯工具制造有限公司數(shù)字化注塑車間內(nèi),自動化機床在生產(chǎn)園林機械配件。新華社記者 徐昱 攝

工廠的智能化,有機器人的“晉級”,還有生產(chǎn)線上的煥新。

在洛軸集團風電齒輪箱軸承智能工廠,線下的實體生產(chǎn)線和云端的“虛擬工廠”有機結合。

洛軸集團股份有限公司董事長王新瑩介紹,該工廠通過數(shù)字孿生系統(tǒng),實時展示設備運行信息、產(chǎn)品加工節(jié)拍等關鍵性生產(chǎn)數(shù)據(jù),并與企業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)銜接,獲得生產(chǎn)、庫存和市場訂單等相關數(shù)據(jù),實現(xiàn)更高效的資源配置和智能化的運營管理。

如今,人工智能等新一代數(shù)字技術在工業(yè)生產(chǎn)線上形成多維度賦能格局,正在打開工業(yè)生產(chǎn)的想象空間。

看研發(fā)設計,中國船舶推動生成式設計與船舶自主工業(yè)軟件相結合,快速模擬數(shù)萬種方案,新船設計周期壓縮約40%。

看排程生產(chǎn) ,重慶美的通用水機工廠利用超級計算機下發(fā)零部件關鍵參數(shù)、圖紙等信息,進行智能排產(chǎn),大幅降低材料損耗和原材料庫存,運營成本降低15%。

看工廠維護,東方電氣集團研發(fā)的國內(nèi)首個聚焦重大能源裝備的行業(yè)垂直大模型——“東方智源”,能精準生成運維建議,為用戶開出“數(shù)字化處方”……

截至3月底,工業(yè)企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設計工具普及率為83.5%,關鍵工序數(shù)控化率為66.2%。越來越多的生產(chǎn)線正有“數(shù)”可依,被“數(shù)”賦能。

超級工廠加速涌現(xiàn)

未來工廠什么樣子?從各地的實踐案例中可一探究竟。

——更智能。在廣汽埃安智能生態(tài)工廠,最快每53秒就有一臺新能源汽車“駛”下生產(chǎn)線。高效率得益于工廠集成人工智能、大數(shù)據(jù)、機器人技術,先進的工藝流程設計技術,質量管理、物流運輸?shù)闹悄芑鉀Q方案等。

智能制造典型場景是智能工廠建設的基礎。工業(yè)和信息化部近期印發(fā)的《智能制造典型場景參考指引(2025年版)》進一步突出了人工智能新技術在典型場景中的融合應用,加強對企業(yè)智能化升級的引領。

——更柔性。位于武漢的攀升科技智能工廠,多條高性能電腦柔性化定制生產(chǎn)線高效運轉,顧客在網(wǎng)上下單,工廠基本24小時內(nèi)發(fā)貨,滿足了大規(guī)模個性化定制。業(yè)內(nèi)人士認為,柔性制造能適應市場變化,也是加強產(chǎn)業(yè)鏈韌性的具體體現(xiàn),未來將進一步成為制造企業(yè)的核心競爭力之一。

——更綠色。施耐德電氣無錫工廠內(nèi),綠色化無處不在:結合人工智能遺傳算法優(yōu)化工藝參數(shù),使單臺設備能耗降低25%;暖通空調(diào)的AI動態(tài)調(diào)控系統(tǒng),實現(xiàn)單位產(chǎn)品組用水量下降56%……當技術遇到綠色轉型的時代命題,工廠實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙重躍升。

工業(yè)和信息化部總工程師謝少鋒表示,下一步將推動數(shù)字技術全方位全鏈條融合賦能,以數(shù)字化轉型促進制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,為經(jīng)濟高質量發(fā)展提供有力支撐。

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