【智能工厂】走向智能工厂的未来，工业互联网+5G+大数据！

2019 年 8 月 27 日 产业智能官

武汉，中国中部的工业重镇。武汉“光谷”东湖新技术产业开发区则是武汉科技公司最集中的区域，联想集团旗下武汉产业基地就位于高新四路19号，联想与摩托罗拉品牌旗下的手机、平板电脑、SIoT设备等产品就从这里诞生，发往全球。

作为一家高科技产品制造工厂，联想武汉产业基地肩负重任。从2012年宣布投资开始，武汉产业基地在一年实现厂区落成及量产，2015年开始制造联想旗下的摩托罗拉品牌手机，2018年完成接近400亿元产值，是联想自有工厂中最大、最先进的一间，2019年实现本厂第1亿台产品下线。

作为中国全球化最成功的科技企业之一，联想移动与旗下摩托罗拉移动每年出产的4000万台手机中，大约6成从这里完成全部生产与包装，直接发往全球60余个国家与地区；剩余4成的手机以组件的形式发往联想位于巴西、印度与阿根廷的工厂，最终变成产品销往全球。2018年，联想武汉产业基地实现的出口产值约360多亿人民币，占湖北省出口产值的15.5%，占武汉市出口产值的27.336%。

但这些成绩都是“过去式”： 联想集团正在落实“3S战略”，推进公司智能化转型的步伐，目标要成为中国智能变革的推动者、引领者和赋能者。

联想武汉产业到底什么样？我们从一台手机的诞生之旅来看看。

SloT技术加持，贴片机实现“无人值守”

手机的核心部件之一主板，在联想工厂是将元器件焊接到电路板上开始的，这道公序的主要设备叫做贴片机。传统上，贴片机消耗各种元器件和原料的速度极快，需要很多员工照顾每一台贴片机，在原料快用完时及时添加。

但在武汉工厂，联想自己开发了一套智能化的物料监测系统。 每一台贴片机都可以自动监测物料的供应情况，并将消耗速率和存量传送至监控系统。 在每个贴片机的顶端都有一盏大型指示灯，通过红、黄、绿三色分别显示余量很多、需要注意、和立即进料三种状态，以此来实现仅需要很少的员工巡逻，就可以照顾产线上的众多贴片机。

这之后的工序中，经过回流焊、电路板分切等环节，联想武汉产业基地也实现了电路板质检的完全自动化，电路板的监测依靠视觉传感器与人工智能完成，效率极高，品质极好。

生产线部署5G：真正实现实时监控

目前，联想武汉产业基地已经开始用5G技术赋能面向未来的智能制造。 具体来说，基于联想自有云网融合技术的5G专网，在人工组装生产线上完成了两条60米长，10米宽产线的5G专网覆盖，并且基于5G技术低延时、高带宽的技术特点，生产线上的员工操作细节与自动化生产线上的传感器数据可以更实时的与MES互联，提高生产安全与质量。

与此同时，联想工厂中运行着65台由联想自己开发控制系统的AGV的自动货运机器人。 这些机器人以11条线路全自动运行在厂区，每1.5小时配送13000多种原料， 不仅可以全自动运行并躲避人员和障碍，整个过程中无需任何人工干预。

不仅如此，工厂还实现了部分应用“数字孪生”技术对生产过程的全面模拟。 生产线未动，优化就已经先行，不必再像过去一样让生产线跑起来进行“试产”，可以跳过这个耗时又花钱的环节，直接让生产线进入最优的状态。

联想测试中心：以国家标准出口海外

可以这么说，位于武汉产业基地中的联想测试与认证中心（TCC）可以看到联想全球化基因的另一个侧面。

联想测试与认证中心是一间为联想旗下产品进行合规与可靠性测试的大型测试实验室，通过了中国的CNAS和美国的A2LA两家权威实验室的认证。在这里，从最简单的手机跌落试验、浸水试验、耐磨实验，到较为复杂的射频信号测试、高低温耐用测试，直到实验条件最苛刻的SAR、EMC、OTA电磁兼容测试，全部都在一栋三层大楼中完成。针对不同国家区域、不同运营商、不同销售渠道的产品，这里可以进行不同区域标准、行业标准与公司标准的检测。

联想手机的业绩可以证明TCC的专业。在全球智能手机出货量稳中有降的大势之下，北美市场中联想旗下摩托罗拉移动的市场份额从2018年第一季度的4%，快速增长至2019年第一季度的8%，位列北美四大手机品牌之列。 这证明联想与旗下摩托罗拉品牌的竞争力与吸引力依旧，同时新产品系列的策略也正在生效中。

负责联想武汉产业基地的联想集团MBG中国区制造高级总监齐岳说，联想武汉产业基地不仅是联想自己的的先进成果，整个联想集团正在赋能地方，未来可以赋能整个中国的智能变革。

齐岳说，联想集团全新独立运营数据智能业务部DIBG与武汉产业中心正在深入合作。本月，联想集团经评审后以第一名的成绩入选“2019年武汉市工业智能化改造诊断平台”。该平台为武汉市经信局从全市千余家“规上”工业企业选出首批的约150家最终入选企业赋能，并由诊断平台机构进行诊断和后续智能化提升方案提供。

换句话说，联想在武汉的业务除了传统制造之外，也有新的业务单元，这个业务单元既能帮助内部工厂去实现数字化转型，同时也在助力武汉、湖北实现数字化转型，甚至走出湖北，服务于整个中国。

联想（武汉）产业基地是联想智能制造“铁三角”的重要一员，主要负责制造手机、SIOT、ARM平台计算机等产品。 而联想在中国还有一间大型工厂，也是联想PC全球第一的重要功臣：合肥联宝生产基地。联宝工厂如何令联想稳居PC世界第一，怎样将PC生产的利润率提升至世界领先水平？请看下回分解。

关联阅读1，推荐的理由是，联想的大数据研究中心，依托于数据载体，做挖掘宝矿者，是一个明智之举，在联想工厂先行实验，提高良率为目标，降低综合成本，能量可以复制输出，从事业部走向独立化运作公司，充分赋能，有未来：

工业互联网火爆双创周，联想依托数据智能助力产业发展

出乎意料的是，在大众创业万众创新周的第一天，“工业互联网”就火了起来。6月13日，为期一周的“2019年全国大众创业创新周北京会场”在中关村开幕，智能装备领域的产业互联网相关产品和应用技术受到媒体关注。

工业网络时,大多数人可能不熟悉,但事实上,它是重要的发展方向之一被国家和行业的一个重要途径,促进高质量的发展制造业,加快建设我国的制造业大国。目前，工业互联网不仅被写入了《政府工作报告》，还引发了传统IT企业、互联网巨头以及联想、浪潮、阿里、徐工、海尔等传统工业企业的热烈追捧。既然工业互联网如此重要，那么它到底是什么呢?推动其发展的核心动力是什么?目前哪些企业可以被视为行业领导者?从名称来看，工业互联网的姓氏是“工人”，而不是“相互”。它与“人”无关，而是与各种工业设备有关。如电力、汽车、家用电器、电子、石油石化等工业生产常用的机械臂、无线射频手持、航天飞机、传感器等。工业互联网的本质是通过工业互联网平台将设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密连接和整合，通过工业数据分析和优化实现供应链预测。仓储物流、生产线预警等生产流程优化，进而促进整个制造服务系统的智能化，帮助企业降低生产成本，提高生产效率。一些分析人士认为，推动工业互联网发展的关键技术包括物联网、边缘计算、人工智能等，其中以大数据或数据智能为核心驱动力。这是因为数据驱动生产，只是将工厂中大量零散、杂乱的数据进行结构化处理，转化为可用的智能数据，并将数据融合到生产过程中，以实现整个制造价值链的优化。

可以说，没有数据智能，工业互联网就会像水源一样，没有木材，就不能发挥作用。依托数据智能联想正在工业互联网的轨道上大步前进。如果说数据智能是工业互联网发展的核心驱动力，那么在数据智能方面有着深厚的积累和实践经验的联想可以说是工业互联网领域的领导者之一。据了解，联想早在2011年就成立了大数据研究办公室，专注于物联网、大数据与人工智能等新一代使能技术研发应用和行业实践，服务于联想内部的智能转型。2016年，联想大数据开启了外向型发展之路，用自己的经验和技术服务于自己的客户。目前，联想为数百家中国500强企业提供了全面的智能制造解决方案。涵盖钢铁、汽车、石化、新能源、重型装备制造、流通等行业。一些业内人士认为，联想之所以能够在工业互联网领域快速发展，并从众多制造企业获得“订单”，是因为联想拥有自己的制造企业，在智能和数字化转型方面有着丰富的经验。

了解传统企业信息系统的特点和价值，以及数字化转型的难点和痛点;此外，联想还拥有全球领先的计算能力建设能力和智能超计算平台，以及全量的多源异构工业数据访问和应用能力，可以为企业的智能转型提供技术支持。值得一提的是，联想近日宣布，将在原有联想大数据团队和业务的基础上，成立数据智能事业部，并召回老将蓝爷担任总经理。

可以看出，下一个联想在数据智能领域的布局和发展势头将会更加迅猛。从国家的推动，到行业，再到企业的积极布局，中国工业互联网的发展正步入快车道。正如消费互联网可以引领世界一样，中国的工业互联网也将迎来快速发展。

关联阅读2，推荐的理由是，人工智能在工业场景下，必须要用工业思维，可以称为工业智能，如下赋能3C行业，所描述的痛点，刀具的磨损预测性维护，阳极氧化，智能主轴，智能玻璃，都需要工艺专家和IT专家深度融合，才有可能形成适合行业的解决方案。

玄羽科技李鸿峰：AI赋能3C制造的四大应用场景丨BV Family

BV百度风投A轮项目“玄羽科技”是一家工业制程智能化开发公司，致力于以工业4.0为蓝图，以工业大数据及机器学习的技术为基础，结合工业自动化技术，为制造业提供软硬结合的智能工厂解决方案。

近日，在“2019未来论坛·南京峰会”上玄羽科技董事长李鸿峰发表《AI 赋能3C制造》的主题演讲，他表示：3C行业制造目前面临增长放缓、人力成本持续增加、毛利率越来越低的三大困境，产业面临这些困境，需要考虑升级转型，通过技术创新和成本优化。

玄羽科技董事长李鸿峰

以下为演讲实录：

大家好，我是玄羽科技的李鸿峰，我今天分享的是AI赋能3C制造，侧重于介绍细分领域的几个AI应用，刚才我与几个嘉宾一起交流一致认为在今天的创投圈，有几个概念被炒得非常火热，工业互联网、工业物联网、智能制造都非常热，历史经验告诉我们，行业越是狂热，我们作为当事人就越要冷静分析。智能制造是方向是未来，但是，在行业刚刚起步的今天，我们究竟该如何去做？玄羽选择聚焦，工业很大，我们聚焦在3C制造，3C依然然很大，我们还要继续聚焦。

01 3C制造在今天面临着三大困境

首先我们看一下我们为什么选择3C行业，3C行业的现状是怎么样的。3C制造在今天，已经面临着三大困境，

第一大困境就是增长放缓，例如最明显的就是手机，以前是在持续高速增长，而现在出现了负增长，这是第一困境。

第二困境，中国的人口红利已经不在了，人力成本一直在增加，中国过去十年间，人力成本增长了3倍，尤其在3C制造这个人力密集的制造业，更加地显著。

第三个困境，整个3C制造毛利率越来越低。

当一个产业面临这些困境的时候，就必须要考虑升级转型，一定是通过技术创新和成本优化。这就催生了他们对智能化制造的需求。

02 3C制造特点

第一个特点就是高度离散。第二个是迭代非常快。这样的行业特点，既有它好的一面，也有它坏的一面。好的一面是：通过科技手段能带来的效率提升的价值空间特别大。不好的是：因为变化太快了，太离散了，做起来非常难。玄羽科技最开始选择的路径，是以头部企业为主，它的特点就是基础比较好，理念比较强，可以带动整个产业的动作。所以最早我们选择了3C制造，作为智能制造的一个切入点。

智能制造的理解往往有一个误区，就是自动化。自动化在智能制造的进程中，的的确确起了非常重要的作用。但有一点必须清楚，自动化真的不等于智能化。自动化的手段只能替代人的手和脚，不能替代人的大脑。如果向往智能制造，就要想一想怎么能替代人的大脑。今天我们可以通过数据+算法的方式，切入到智能制造，用AI的替代甚至超越人脑，能给工业带来巨大的价值。

先介绍智能制造的一些基本逻辑，我们把工厂里各种设备和系统的数据尽量全地收集上来形成数据中台，在中台之上做数据分析和一些人工智能的探测。有一些做工业大数据的公司，基本上做采集、分析、展示、报警，这个都是单向的分析，在工业领域这个单向分析是不足够的。既然已经通过数据分析得出了一个结论，那我们为什么不对这个结论做相应的动作呢？我们在智能工厂设计的时候，有三个因素是必须考量的，大局观、判断力、闭环控制。当我们把这么多设备收集上去之后，我们相当于在整体上形成了一个大数据的外脑，可以通过多维度的、宏观的角度去判断整场的状况，而不是某一台机器做得非常智能，是整体大局观的智能。

第二个要素是判断力，通过数据的手段，给一个判断和分析。第三个要素是闭环控制，基于这个分析，要进行反向的闭环控制，没有反向的闭环控制，意义会大大折扣。有了这样的大局观、判断力和闭环的执行力，就成为了智能工厂和柔性制造的基础。智能工厂就是有智有能，智是“判断力”、能是“使能”这就是我们的智能工厂的一个基本逻辑。

03 四大AI应用

接下来跟大家分享四个AI的应用，这是在细分领域四个比较有意思的场景。

第一个场景就是CNC刀具的智能分析，CNC就是数控机床，最主要的耗材就是加工的刀具，刀具是一个高速旋转的部件。CNC加工一直都有一个痛点，就是高速旋转的刀在加工过程中会不可避免地会断掉，因而机台对断刀是不可判断的，断刀会让加工工件成为次品，这是物料的损失，另一个损失，是刀的损失，在CNC加工过程中是自动换刀的，当前序工刀断掉之后，后续工刀并不知道前面是断的，依然按照原来的加工位置切换过来，会造成接二连三地断掉，不仅是次品，还必须相应地换刀和修理机台。因为断刀这个痛点催生了对刀仪。对刀仪会损失非常多的加工时间，而加工时间就是产能。在3C制造领域，因为是大规模生产的，产能损失是工业企业最不愿意看到的。而且硬件的对刀仪在机台里面面对的环境非常恶劣，所以它的品质和测量精度下降得特别快要高频次地维护它。每一个机台都要配这个对刀仪，每天都要去维护它，中国有CNC保有量大概有几百万台，如果每一个机器都配对刀仪的话，代价是非常巨大的。客户给我们提出的要求是，如何不增加硬件成本，如何不占用加工时间，把断刀找出来，这就是数据+算法的方式。我们把机台里面对应的数据全样采集出来，对每一把刀的整个加工状态，在线的、实时的都有一个精准的把控，能立刻发现断刀行为，当我发现断刀之后，一定要有闭环反向控制，立即控制机台抬刀停机，避免后续损失的发生。由于我们对刀具做了精准的监控，同时衍生出对机台寿命的准确把握，所以我们会带来刀具的节省，人员的节省，设备寿命的提升，效益大大增加了。

接着分享第二个AI应用，阳极氧化的应用，手机外壳从CNC加工出来之后，是一个白料，是不可以直接进组装段，必须要进行表面的处理和染色，这个就是阳极氧化的工艺，是一个化学工艺。在中间大家看到的就是一条阳极线，下面一格一格的就是池子，上面挂的叫做天车。一个金属要经过染色的过程，根据它的品质要求，会经历不同的池子，一个池子一个池子沉浸反应，我们当初做的一个手机外壳品质要求非常高，要经过上百个池子，这个工艺非常复杂。为了人的安全，整个阳极行业都要求用天车，带来了另外的风险，因为这个天车会撞人，每年都会有伤人的事故。我在阳极厂走一圈嗓子受不了，里面都是是强酸雾，工人必须戴口罩。所以阳极厂是最需要做无人工厂的。今天的嘉宾我们也在交流一个事，IT和OT的融合，这是非常典型的案例。引入人工智能算法的话，会大大提升效率和准确率。将天车实现真正意义上的智能驾驶。

那么为什么阳极厂最需要做无人化，到现在都没办法无人化呢，因为整个化学工艺是非常不可控的，必须有一个老师傅站在池子旁边根据经验不断地观察、不断地进行手工调整，整个过程不得不依赖老师傅在现场的控制，老师傅好不容易培养出了经验，就跑了。因为工作环境太恶劣了。阳极厂的品质一直都是提升不起来的。我们曾经做了一个阳极厂，每天因为良品率做不上去，每天损失是几百万。现在我把天车实现了智能自动化，把每一个涉及到老师傅的环节，都通过数据算法的方式，去替代它。这样就可以真正意义上做到阳极的无人化了。

分享的第三个AI应用就是智能主轴，主轴是机器加工设备非常重要的部件。主轴每年维修和替换是CNC领域非常重要的成本。我们把跟主轴相关的数据，以高频的方式采集过来之后，我们对主轴的运作就了如指掌。带来了两个方面的改善，第一个改善，CNC每天在加工的时候，它的工人在现场必须要做一个事，就是要测一下这个主轴的对中度和偏摆，如果有偏摆的话一定会出现次品，但因为都是手工的，效率非常低，每天要检测3-4次，有的员工偷懒了，检测评估就会更低，这样就会增加产品的次品率。第二就是，这个轴是非常贵的东西，一旦坏了，损失非常大。如果在精准的判断监控之后，我们对这个主轴提供一个预测性的维护和健康管理。我们对于整个主轴加工过程的状态了如指掌，有些时候是可以救回来的，要看发生故障的原理。可以把寿命提升的。涉及到主轴的检测和生命周期的管理。这是任何一个有主轴设备的工厂特别在意的一个部件。

第四个跟大家分享的AI应用就是智能玻璃加工，我们为什么做玻璃加工这个领域。大家知道，以前的机器的外壳都是塑料的，后来因为苹果手机的引领，把外壳做成了金属的，促使了3C金属加工爆炸式的增长。接下来5G时代会到来，5G信号对金属是非常敏感。这就要求整个手机的外壳不会都是金属的外壳，苹果很明确将来有玻璃外壳的方向，很多做制造企业都在做预研和转型，下一步玻璃加工的制造会大幅增长。良品率很难保证。玻璃切片之后要磨的，这个过程就是用的CNC，我可以把这个过程理解为CNC加工的特殊刀具，它是一个磨棒，玻璃非常脆，加工过程会出现崩边崩角崩空等不良。有了人工智能算法之后，可以大大提升玻璃加工的效率和良品率。

工厂要做的事情，不管是宏观也好，还是微观也好，一定要做到增效、降本、提质、减员等等，这是不灭的话题。

先进制造业+工业互联网

产业智能官 AI-CPS

加入知识星球“产业智能研究院”：先进制造业OT（自动化+机器人+工艺+精益）和工业互联网IT（云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）产业智能化技术深度融合，在场景中构建“状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升”的产业智能化平台；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。

产业智能化平台作为第四次工业革命的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎；重构设计、生产、物流、服务等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生 新技术、新产品、新产业、新业态和新模式； 引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。

产业智能化技术分支用来的今天，制造业者必须了解如何将“智能技术”全面渗入整个公司、产品、业务等商业场景中， 利用工业互联网形成数字化、网络化和智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和焕然新生。