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374近年來，我國航空、航海、高鐵等大國重器領(lǐng)域的快速發(fā)展，離不開中國制造提供的強(qiáng)有力支撐。中國自主研發(fā)和生產(chǎn)的核心材料，已經(jīng)在這些領(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（以下簡稱“南南鋁加工”）生產(chǎn)的高端鋁材產(chǎn)品。
作為“國家重大戰(zhàn)略”的排頭兵，南南鋁加工正在按照國家的戰(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，南南鋁加工成功實施了5G智慧工廠項目，通過5G、AI、云計算等新興技術(shù)的應(yīng)用，大幅提高了整體生產(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)競爭力。
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”項目榮獲一等獎，被認(rèn)為是制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的標(biāo)桿案例，具有良好的示范作用和推廣價值，將助力中國制造的創(chuàng)新驅(qū)動，提升現(xiàn)代化、數(shù)字化和智能化水平。
大國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)代化國有股份制企業(yè)。作為廣西高端鋁材加工的龍頭企業(yè)、國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，南南鋁加工為長征系列火箭提供超薄高級蒙皮板、鋁合金超寬幅板材、超大直徑鍛坯等高精尖鋁材料。同時，南南鋁加工也是中國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，為中國航天事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
在大國重器方面的突出表現(xiàn)，使得南南鋁加工受到了國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視。2017年4月20日，習(xí)近平總書記考察南南鋁加工，作出了國有企業(yè)要做落實新發(fā)展理念的排頭兵、做創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的排頭兵、做實施國家重大戰(zhàn)略的排頭兵的重要指示。
在此后的三年里，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)打破了國外技術(shù)束縛，實現(xiàn)國產(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，南南鋁加工的生產(chǎn)過程仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。機(jī)器轟隆，噪音大；火花四濺，溫度高；有害氣體多，污染重……而對人工的過多依賴，則使得工人的工作強(qiáng)度很大，易產(chǎn)生安全隱患；工作效率的低下，也阻礙了產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
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。為此，南南鋁加工需要一個既有數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新能力、又懂制造行業(yè)業(yè)務(wù)特點的合作伙伴。最終，南南鋁選擇了華為。
按照“從行業(yè)發(fā)展的業(yè)務(wù)中來，加速到行業(yè)數(shù)字化場景中去”的理念，華為正致力于幫助千行百業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。為此，華為培養(yǎng)了一大批“懂行”的專家，親自深入行業(yè)生產(chǎn)一線深挖痛點需求，與合作伙伴和客戶深度交流，從而發(fā)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)場景與數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的契合點，形成最終的轉(zhuǎn)型方案。
根據(jù)南南鋁加工的業(yè)務(wù)特點和核心需求，華為的專家最終確定了以AI和5G技術(shù)為核心的場景化解決方案。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”項目落地實施。 解決實際業(yè)務(wù)的痛點 在“南南鋁加工5G智慧工廠”項目中，華為針對客戶的不同應(yīng)用場景，分別設(shè)計了相應(yīng)的解決方案，意在解決南南鋁加工在實際業(yè)務(wù)中面臨的各種痛點需求。
痛點之一在于，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)驗來進(jìn)行質(zhì)量檢查的方法，不僅效率低，而且差錯率高，無法滿足高速生產(chǎn)的需求。
對此，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)、邊端檢測推理，利用5G網(wǎng)絡(luò)的低時延、大帶寬能力進(jìn)行邊云協(xié)同，實現(xiàn)鋁材表面的AI圖像智能檢測，替代傳統(tǒng)的人工目測方式。其主要實現(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，使缺陷識別分辨率從人工目測的厘米級提升到業(yè)內(nèi)頂級的0.2mm精度，將鋁表面識別準(zhǔn)確率從71%提升至99.98%，最終鋁良品率從59%提升到65%。
痛點之二來自資產(chǎn)管理方面。有些不同型號的鋁材料，產(chǎn)品形狀完全一樣，無法通過肉眼進(jìn)行識別，容易用錯貨。傳統(tǒng)上是采用如上圖的手工標(biāo)記方式，出入庫管理效率低，材料可視化可溯源程度低。
5G智慧工廠的建設(shè)，參考了華為東莞工廠的倉儲管理模式，采用5G+RFID+AI智能朔源，實現(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，高溫鋁在移動過程中非常容易產(chǎn)生燙傷。除此之外，危險區(qū)域監(jiān)控、違規(guī)操作和疲勞作業(yè)識別等也需要加強(qiáng)監(jiān)管。
對此，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。
通過解決上述痛點需求，南南鋁加工5G智慧工廠項目順利實施，成為重型材料制造領(lǐng)域的標(biāo)桿項目。基于這一項目的成功，廣西自治區(qū)政府、自治區(qū)工業(yè)和信息化廳全力將南南鋁打造成全國智慧制造先進(jìn)示范區(qū)；這一示范項目將向整個廣西進(jìn)行推廣，以大力推動數(shù)字廣西的打造，創(chuàng)造更大的社會效益。 南南鋁加工的經(jīng)驗借鑒
南南鋁加工5G智慧工廠項目其的成功實施，為5G賦能智能制造進(jìn)行了有益的探索，推動了制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。其中，有幾點經(jīng)驗值得我們借鑒。
一是抓住痛點需求，解決實際問題。制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，必須從企業(yè)的實際需求入手，只有切實解決企業(yè)問題，為企業(yè)帶來效益回報，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。南南鋁加工僅鋁表檢一項，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”已經(jīng)不夠，“業(yè)務(wù)需求驅(qū)動”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。華為不僅是國內(nèi)最具技術(shù)實力的ICT企業(yè)，而且擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗和業(yè)務(wù)認(rèn)知；其實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與場景應(yīng)用的深度融合，幫助南南鋁加工打造出了貼近業(yè)務(wù)場景的解決方案。
三是發(fā)揮生態(tài)價值，匯聚各方力量。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個系統(tǒng)性工程，需要匯聚整個生態(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智慧工廠項目中，中國-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)提供了整體方案，廣西移動提供了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則提供了算法支持；同時，廣西壯族自治區(qū)大數(shù)據(jù)發(fā)展局等政府部門提供了大力支持。最終，各方形成了合力，滿足了客戶需求。
四是，注重人才培養(yǎng)，實現(xiàn)技術(shù)傳承。作為典型的傳統(tǒng)行業(yè)，制造業(yè)對于新興技術(shù)的應(yīng)用非常渴望，但過往自身積累較少，需要技術(shù)提供方給予更多支持。在該項目實施過程中，華為及時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)問題的實踐經(jīng)驗，為企業(yè)的智能升級做好了人才儲備。 結(jié)語
伴隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐正在加快。即使是重型制造這樣的傳統(tǒng)行業(yè)，也正在借助新技術(shù)來提升能力，提高效率，增強(qiáng)行業(yè)整體競爭力。
空間站、商用飛機(jī)、航空母艦、大型橋梁、高速鐵路、城市軌道交通等一系列國家大型基礎(chǔ)設(shè)施的快速建設(shè)，也對制造行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提出了更高的要求，推動著我國制造業(yè)的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型。
