廣西南南鋁打造5G智慧工廠 RFID等技術(shù)推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

12月29日電 從航天科工，到航空、航海、高鐵等大國(guó)重器領(lǐng)域，近年來，中國(guó)自主研發(fā)和生產(chǎn)的核心材料，已經(jīng)在上述領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中就包括廣西南南鋁加工有限公司(以下簡(jiǎn)稱“南南鋁加工”)生產(chǎn)的高端鋁材產(chǎn)品。

作為“國(guó)家重大戰(zhàn)略”的排頭兵，南南鋁加工正在按照國(guó)家的戰(zhàn)略部署，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，向著智能制造的目標(biāo)邁進(jìn)。

近日，在華為的支持下，南南鋁加工成功實(shí)施了5G智慧工廠項(xiàng)目，通過5G、AI、云計(jì)算等新興技術(shù)的應(yīng)用，大幅提高整體生產(chǎn)過程的產(chǎn)品良品率及生產(chǎn)安全和效率，提升了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

在工信部主辦的第三屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽上，“南南鋁加工5G智慧工廠”項(xiàng)目受到了評(píng)委的高度評(píng)價(jià)，最終榮獲一等獎(jiǎng)。

這一項(xiàng)目被認(rèn)為是制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的標(biāo)桿案例，具有良好的示范作用和推廣價(jià)值，將助力中國(guó)制造的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，提升現(xiàn)代化、數(shù)字化和智能化水平。

大國(guó)重器之下的南南鋁加工

成立于2010年的廣西南南鋁加工有限公司，是由廣西投資集團(tuán)有限公司投資控股的現(xiàn)代化國(guó)有股份制企業(yè)。

作為廣西高端鋁材加工的龍頭企業(yè)、國(guó)家航空航天航海鋁材料的主要提供商，南南鋁加工的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車、船舶、3C電子等領(lǐng)域。

在航天領(lǐng)域，南南鋁加工為長(zhǎng)征系列火箭提供超薄高級(jí)蒙皮板、鋁合金超寬幅板材、超大直徑鍛坯等高精尖鋁材料。同時(shí)，南南鋁加工也是中國(guó)火箭超大鍛坯提供商，為大推力火箭提供的2219鍛坯，直徑達(dá)到了8.7米，為中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

在大國(guó)重器方面的突出表現(xiàn)，使得南南鋁加工受到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視。近年來，南南鋁加工在高新鋁合金領(lǐng)域不斷取得新的突破，通過自主研發(fā)打破了國(guó)外技術(shù)束縛，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)自主生產(chǎn)工藝和質(zhì)量可控。

“懂行”的5G智慧工廠方案

在不斷取得新突破的同時(shí)，南南鋁加工的生產(chǎn)過程仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。對(duì)人工的過多依賴，使得工人的工作強(qiáng)度很大，易產(chǎn)生安全隱患;同時(shí)工作效率的低下，也阻礙了產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

機(jī)器轟隆，噪音大;火花四濺，溫度高;有害氣體多，污染重…… 這是很多人對(duì)于金屬冶煉工廠的固有印象。實(shí)際情況也的確如此。

為改變落后的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，數(shù)字化轉(zhuǎn)型無疑是方向所在。但對(duì)于南南鋁加工來說，應(yīng)該從哪里入手呢?

顯然，南南鋁加工需要一個(gè)既有數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新能力、又懂制造行業(yè)業(yè)務(wù)特點(diǎn)的合作伙伴。最終，南南鋁選擇了華為來支持自己的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，根據(jù)業(yè)務(wù)需求打造場(chǎng)景化解決方案。按照“從行業(yè)發(fā)展的業(yè)務(wù)中來，加速到行業(yè)數(shù)字化場(chǎng)景中去”的理念，華為正在致力于幫助千行百業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。為此，華為培養(yǎng)了一大批“懂行”的專家，并且親自深入行業(yè)當(dāng)中去，深挖痛點(diǎn)需求，發(fā)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景與數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的契合點(diǎn)、利用數(shù)字技術(shù)來結(jié)合業(yè)務(wù)場(chǎng)景形成最終的轉(zhuǎn)型方案。

根據(jù)南南鋁加工的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和核心需求，華為的專家深入到其生產(chǎn)一線進(jìn)行詳細(xì)考察，通過與合作伙伴和客戶的深度交流，最終確定了以AI和5G技術(shù)為核心的場(chǎng)景化解決方案。其中AI可以用來替代傳統(tǒng)人工方式，解決生產(chǎn)過程中的難題;而5G則可以突破復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境，提供更好的網(wǎng)絡(luò)連接支撐。由此，“南南鋁加工5G智慧工廠”項(xiàng)目落地實(shí)施。

解決實(shí)際業(yè)務(wù)的痛點(diǎn)

在“南南鋁加工5G智慧工廠”項(xiàng)目中，華為針對(duì)客戶的不同應(yīng)用場(chǎng)景，分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的解決方案。這些細(xì)分場(chǎng)景的解決方案，目的在于解決南南鋁加工在實(shí)際業(yè)務(wù)中面臨的各種痛點(diǎn)需求。

痛點(diǎn)之一，以前的南南鋁加工熱軋車間橫切生產(chǎn)線，采用傳統(tǒng)的人工目測(cè)方式進(jìn)行質(zhì)檢，檢查鋁材表面是否有劃痕、凹坑、油污等質(zhì)量問題(上圖)。這種純粹依靠視力和經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行質(zhì)量檢查的方法，不僅效率低，而且差錯(cuò)率高，無法滿足高速生產(chǎn)的需求。對(duì)此，華為為南南鋁加工提供了5G+機(jī)器視覺+AI分析的解決方案，通過云端AI深度學(xué)習(xí)、邊端檢測(cè)推理，利用5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延、大帶寬能力進(jìn)行邊云協(xié)同，實(shí)現(xiàn)鋁材表面的AI圖像智能檢測(cè)，替代傳統(tǒng)的人工目測(cè)方式。其主要實(shí)現(xiàn)方式是在熱軋產(chǎn)線合適位置，分別部署專業(yè)的工業(yè)攝像機(jī)采集鋁材上下表面圖像，將缺陷圖形提取并通過5G網(wǎng)絡(luò)方式回傳云端，在華為云AI開發(fā)平臺(tái)Modelarts將質(zhì)量缺陷進(jìn)行標(biāo)注后，利用Modelarts的一站式AI開發(fā)能力開發(fā)AI模型進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，使得AI模型具備與生產(chǎn)線專家相同的檢測(cè)水平，并不斷迭代。該方案采用華為Atlas500智能小站，聯(lián)合北京科技大學(xué)人工智能研究院的MacroView工業(yè)視覺算法，使缺陷識(shí)別分辨率從人工目測(cè)的厘米級(jí)提升到業(yè)內(nèi)頂級(jí)的0.2mm精度，將鋁表面識(shí)別準(zhǔn)確率從71%提升至99.98%，最終鋁良品率從59%提升到65%。

痛點(diǎn)之二來自資產(chǎn)管理方面。有些不同型號(hào)的鋁材料，產(chǎn)品形狀完全一樣，無法通過肉眼進(jìn)行識(shí)別，容易用錯(cuò)貨。傳統(tǒng)上是采用如上圖的手工標(biāo)記方式，出入庫(kù)管理效率低，材料可視化可溯源程度低。

在5G智慧工廠的建設(shè)過程中，參考華為東莞工廠的倉(cāng)儲(chǔ)管理模式，采用5G+RFID+AI智能朔源，實(shí)現(xiàn)鋁材料的可溯源、可視化。這一方案也得到了南南鋁加工重要客戶寶馬汽車的認(rèn)可，符合其鋁材供應(yīng)商認(rèn)證要求。

痛點(diǎn)之三是鋁型材的生產(chǎn)過程中安全隱患也非常多，最典型的就是高溫鋁和常溫鋁無法通過肉眼區(qū)分，高溫鋁在移動(dòng)過程中非常容易產(chǎn)生燙傷。除此之外，危險(xiǎn)區(qū)域監(jiān)控、違規(guī)操作和疲勞作業(yè)識(shí)別等也需要加強(qiáng)監(jiān)管。

對(duì)此，南南鋁加工采用了5G+AI智能全方位預(yù)警，利用5G+紅外攝像頭監(jiān)控、5G+機(jī)器人巡檢、5G+電子圍欄、5G+行為畫像等解決方案，建立全方位預(yù)警機(jī)制，提高安全生產(chǎn)水平。

通過解決上述痛點(diǎn)需求，南南鋁加工5G智慧工廠項(xiàng)目順利實(shí)施，并成為重型材料制造領(lǐng)域的標(biāo)桿項(xiàng)目?；谶@一項(xiàng)目的成功，廣西自治區(qū)政府、自治區(qū)工業(yè)和信息化廳正大力推動(dòng)打造數(shù)字廣西，全力將南南鋁打造成全國(guó)智慧制造先進(jìn)示范區(qū)。隨后，這一示范項(xiàng)目將向整個(gè)廣西進(jìn)行推廣，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益。

南南鋁加工的經(jīng)驗(yàn)借鑒

目前，南南鋁加工5G智慧工廠項(xiàng)目已經(jīng)取得了良好的預(yù)期效益，并且還在向更深入的應(yīng)用場(chǎng)景推進(jìn)。其成功實(shí)施，也為5G賦能智能制造進(jìn)行了有益的探索，推動(dòng)了制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

回顧這一項(xiàng)目的整個(gè)過程，有幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

一是抓住痛點(diǎn)需求，解決實(shí)際問題。制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，必須從企業(yè)的實(shí)際需求入手，只有切實(shí)解決企業(yè)問題，為企業(yè)帶來效益回報(bào)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。南南鋁加工僅鋁表檢一項(xiàng)，通過6%的鋁良品率提升，每年就可以帶來600萬元的成本節(jié)省。這一項(xiàng)目推廣到廣西全區(qū)，帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)7.2億元。

二是聚焦業(yè)務(wù)場(chǎng)景，找到懂行伙伴。如今，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，“產(chǎn)品技術(shù)驅(qū)動(dòng)”已經(jīng)不夠，“業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)”變得尤為重要，兩者結(jié)合才能真正服務(wù)好千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。華為不僅是國(guó)內(nèi)最具技術(shù)實(shí)力的ICT企業(yè)，而且擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和業(yè)務(wù)認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與場(chǎng)景應(yīng)用的深度融合，幫助南南鋁加工打造出貼近業(yè)務(wù)場(chǎng)景的解決方案。

三是發(fā)揮生態(tài)價(jià)值，匯聚各方力量。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要匯聚整個(gè)生態(tài)的力量，圍繞著企業(yè)的核心需求來構(gòu)建應(yīng)用方案。

在南南鋁加工5G智慧工廠項(xiàng)目中，中國(guó)-東盟(華為)人工智能創(chuàng)新中心提供了技術(shù)支持，數(shù)字廣西集團(tuán)提供整體方案，廣西移動(dòng)提供5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，北京科技大學(xué)人工智能研究院等合作伙伴提供算法支持，最終形成合力，完美滿足客戶需求。同時(shí)，這個(gè)項(xiàng)目也得到廣西壯族自治區(qū)大數(shù)據(jù)發(fā)展局等政府部門的大力支持。

四是注重人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)傳承。作為典型的傳統(tǒng)行業(yè)，制造業(yè)對(duì)于新興技術(shù)的應(yīng)用非?？释?，但過往自身積累較少，需要技術(shù)提供方給予更多支持。

該項(xiàng)目在實(shí)施過程中，華為及時(shí)為南南鋁加工提供了人工智能工程師認(rèn)證培訓(xùn)，提高了大家對(duì)AI在智能制造領(lǐng)域的整體認(rèn)知，積累了企業(yè)解決相關(guān)問題的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為企業(yè)的智能升級(jí)做好了人才儲(chǔ)備。