智能制造與智能液壓件的一些探索

編者按： 2019年9月22日，在奉化舉行的“中國(guó)流體傳動(dòng)與控制青年科學(xué)家論壇”上，中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)、浙江大學(xué)流體動(dòng)力與機(jī)電系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任楊華勇院士受邀發(fā)表了一場(chǎng)精彩的報(bào)告，題為《智能制造與智能液壓件的一些探索》。楊院士的報(bào)告，從理論到實(shí)踐，包括5個(gè)實(shí)例，深入解讀了智能制造在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中到底用在哪里，怎么來(lái)用，也指明了智能液壓件下一個(gè)研究方向，以及青年學(xué)者、高校的研究團(tuán)隊(duì)下一步要努力的方向。本文是根據(jù)楊華勇院士演講錄音整理。

智能制造，毫無(wú)疑問(wèn)是現(xiàn)今研究熱點(diǎn)，“中國(guó)制造2025”，實(shí)際上是起源于中國(guó)工程院的一個(gè)戰(zhàn)略研究報(bào)告，我也有幸參與制訂計(jì)劃?！爸袊?guó)制造2025”發(fā)布之前，德國(guó)率先通過(guò)工業(yè)4.0。德國(guó)公布工業(yè)4.0已經(jīng)6年了，“中國(guó)制造2025”也有4年多?！爸袊?guó)制造2025”的6個(gè)真正的內(nèi)涵就是六大工程，最熱的是智能制造，最冷的是強(qiáng)基工程，最難的是創(chuàng)新工程，還有綠色工程，高端裝備與質(zhì)量和品牌工程。

“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)為“+互聯(lián)網(wǎng)”，制造業(yè)才是主角

基礎(chǔ)件是未來(lái)成為制造強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵

智能制造，大概有兩個(gè)層次，一個(gè)從技術(shù)來(lái)看，包括網(wǎng)絡(luò)制造、3D打印、機(jī)器人智能裝備、基礎(chǔ)件與基礎(chǔ)技術(shù)；另一個(gè)從產(chǎn)品來(lái)看，包括產(chǎn)品智能化、生產(chǎn)過(guò)程智能化。在座很多學(xué)者和企業(yè)家都是做基礎(chǔ)件或基礎(chǔ)技術(shù)的，基礎(chǔ)件是一切制造活動(dòng)的基礎(chǔ)。在未來(lái)15年，中國(guó)真正要成為強(qiáng)國(guó)，必須要首先成為制造強(qiáng)國(guó)，要成為制造強(qiáng)國(guó)，基礎(chǔ)件是關(guān)鍵。而關(guān)于高端基礎(chǔ)件，從產(chǎn)品的角度來(lái)看，是產(chǎn)品的智能化，它是高端化和獲得超額利潤(rùn)的途徑，另外是生產(chǎn)過(guò)程智能化，以及產(chǎn)品使用全生命周期的智能化。

現(xiàn)在媒體經(jīng)常愛(ài)說(shuō)“機(jī)器換人”，機(jī)器人化只是其中一個(gè)方面。自從上述六大工程推進(jìn)以來(lái)，迄今改變非常大。最大的改變就是數(shù)字經(jīng)濟(jì)，實(shí)際上就是信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)力由原來(lái)的ABCD， AI(人工智能)、Block chain(區(qū)塊鏈)、Cloud computing(云計(jì)算)、Big data(大數(shù)據(jù))，又增加了三個(gè)EGI：Edge computing(邊緣計(jì)算)，IOT即物聯(lián)網(wǎng)，以及其中最熱的5G。

所以信息技術(shù)如何滲透和帶動(dòng)制造技術(shù)、企業(yè)和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級(jí)，這是擺在每個(gè)企業(yè)家面前的緊迫課題。因?yàn)樵瓉?lái)B2C、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，從零售端開(kāi)始，首先是在消費(fèi)領(lǐng)域普及，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)把全球的消費(fèi)者都連在一起，同時(shí)也把品牌開(kāi)發(fā)和銷售以及中間的制造與制造服務(wù)，產(chǎn)品運(yùn)輸、銀行保險(xiǎn)用AR/VR連在一起。

最近3年馬云在杭州云棲大會(huì)反復(fù)提5新，就是新零售、新制造、新金融、新物流和新生活。

也是最近3年阿里跟浙大的深度合作才真正起步，而且越來(lái)越深化。原來(lái)浙大跟阿里經(jīng)常打嘴仗，以前馬云走到哪兒都說(shuō)世界上最好的大學(xué)是杭州師范大學(xué)，浙大則說(shuō)阿里就是店小二，但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)“店小二”做了很多事，他的技術(shù)能在雙11最高峰的時(shí)候每秒鐘成交將近30萬(wàn)筆，而且每?jī)赡暝黾右槐?。這背后的計(jì)算有大量的技術(shù)支持。我們能切實(shí)感受到的就是消費(fèi)的升級(jí)，現(xiàn)在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)服務(wù)的升級(jí)、消費(fèi)者體驗(yàn)，還有倒逼制造的升級(jí)。

互聯(lián)網(wǎng)世界就把物理世界、虛擬世界和心理世界聯(lián)系在一起。知識(shí)的紅利，創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)平臺(tái)，消費(fèi)端的服務(wù)，消費(fèi)的心理、銷售渠道，通過(guò)制造、物流、供應(yīng)鏈連在一起，中間就是平臺(tái)技術(shù)。我們搞制造的人，都說(shuō)智能制造就是Intelligent Manufacturing，有的說(shuō)是Smart Manufacturing，而搞互聯(lián)網(wǎng)的就說(shuō)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)來(lái)到下半場(chǎng)，那跟高校以及高校學(xué)者有什么關(guān)系？

關(guān)系很大！我先說(shuō)五個(gè)詞“平臺(tái)、數(shù)據(jù)、智能、融合、普惠”。因?yàn)槲磥?lái)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)下的設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)，會(huì)出現(xiàn)平臺(tái)公司，預(yù)計(jì)不用20年，很多開(kāi)發(fā)者可以在家里工作?，F(xiàn)在都是做網(wǎng)商，未來(lái)就呆在家里做設(shè)計(jì)，會(huì)有大的平臺(tái)公司出現(xiàn)。大家都可以做其中產(chǎn)業(yè)鏈上任何一塊，就是“平臺(tái)+個(gè)人”。生產(chǎn)也會(huì)變成3D打印，未來(lái)都會(huì)個(gè)性化。現(xiàn)在叫Made in Internet，互聯(lián)網(wǎng)制造。以后(在線做好)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)從網(wǎng)上下載下來(lái)，3D打印就可以制造出來(lái)。

所以，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的角度，就是剛才講的技術(shù)，如digital twins(數(shù)據(jù)孿生)等，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，跟企業(yè)端的成本問(wèn)題、質(zhì)量、效率問(wèn)題連接在一起。

現(xiàn)在大家常說(shuō)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，和建立生態(tài)，尤其都在說(shuō)建立生態(tài)。搞互聯(lián)網(wǎng)的人說(shuō)的是“互聯(lián)網(wǎng)+”、“AI+”，我們認(rèn)為應(yīng)該反過(guò)來(lái)，是“+互聯(lián)網(wǎng)”，“+AI”，制造應(yīng)該是主角，而不是互聯(lián)網(wǎng)是主角。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，包括阿里巴巴，最近兩年跟我們合作不少，尤其在工業(yè)方面。阿里有一幫小伙子，很年輕，工資也高，工作也很積極，他們總覺(jué)得應(yīng)該要顛覆制造業(yè)，但是制造業(yè)是顛覆不了。制造業(yè)有49個(gè)大類、420幾個(gè)小類，每一個(gè)行業(yè)從龍頭企業(yè)到第十個(gè)企業(yè)，他們之間情況都不一樣，工業(yè)知識(shí)是不可顛覆的。所以我們?cè)谧膶W(xué)者和企業(yè)家，企業(yè)的技術(shù)人員，還有同學(xué)們都會(huì)有很大的進(jìn)步(空間)。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型，核心技術(shù)是數(shù)據(jù)化

從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)來(lái)看，看得見(jiàn)的就是美國(guó)、歐洲和亞太都在搶新的制高點(diǎn)！浙江省也是個(gè)制造大省，浙江省的制造大市是寧波，寧波也反應(yīng)最快。 2025的示范城市，寧波是全國(guó)的第一家。杭州也是制造大市，歷來(lái)說(shuō)要做創(chuàng)意，要做動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)，要搞信息，但是最新消息，杭州市委書(shū)記說(shuō)杭州要做新制造，接下來(lái)也會(huì)有大量的資金投入，他也意識(shí)到制造是脊梁骨。

但是杭州要做的不是傳統(tǒng)的制造業(yè)，要有生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的方式。都說(shuō)數(shù)據(jù)是寶貝，生產(chǎn)會(huì)重新配置資源，從數(shù)據(jù)的角度來(lái)看，事實(shí)上是設(shè)備的管理、生產(chǎn)過(guò)程管控，還有企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理、資源的管理和工藝流程的把控，以及研發(fā)。實(shí)際研發(fā)的數(shù)據(jù)交換不多，一方面是秘密，另一方面，主要就是剛才說(shuō)的三個(gè)層面。因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程的智能化和使用過(guò)程的智能化，所以設(shè)備的健康管理、售后服務(wù)是占主要的。同時(shí)還有客戶關(guān)系管理、財(cái)務(wù)人力管理、安全生產(chǎn)和金融服務(wù)等。真正在設(shè)計(jì)制造的數(shù)據(jù)并不多。所以首先數(shù)據(jù)要沉淀，沉淀數(shù)據(jù)變成信息，信息變成知識(shí)，知識(shí)再總結(jié)，最后真正變成有用的競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)在都知道數(shù)據(jù)重要，但事實(shí)上將近一半的數(shù)據(jù)沒(méi)有存下來(lái)，存下來(lái)的數(shù)據(jù)基本上都是“爛數(shù)據(jù)”，都不是實(shí)時(shí)的，不是24 h隨處可調(diào)用，真正可用的商業(yè)數(shù)據(jù)現(xiàn)在只有1%。所以數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量非常大，而現(xiàn)在計(jì)算能力不足，尤其是工業(yè)沉積。數(shù)據(jù)化是基礎(chǔ)，智能制造實(shí)際上是要把原來(lái)的數(shù)據(jù)孤島全部打通。現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)硬件深度融合、業(yè)務(wù)深度整合，這帶來(lái)很大的機(jī)會(huì)。所以現(xiàn)在數(shù)據(jù)真正要有用，最好把數(shù)據(jù)圖形化。

這是微軟在做的，把大量的數(shù)據(jù)做成一個(gè)Windows，大家都方便操作，還有工程渲染、邊緣計(jì)算。我們身邊最近最大的(在做數(shù)據(jù)處理的企業(yè))是阿里，大概全球排第三，第一Amazon，第二是Microsoft。當(dāng)然，其他比如騰訊的數(shù)據(jù)，杭州?？敌l(wèi)視的數(shù)據(jù)等，各種公有云、私有云(也有很多正在快速發(fā)展)?，F(xiàn)在要做的就是中間做平臺(tái)，工業(yè)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)與管理、工業(yè)數(shù)據(jù)智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)、工業(yè)復(fù)雜關(guān)系數(shù)據(jù)分析。每個(gè)的叫法不一樣，但從大類來(lái)看，工業(yè)主要分為流程工業(yè)和離散工業(yè)兩類?，F(xiàn)在中國(guó)GDP大約90萬(wàn)億，約40%(32萬(wàn)億)是來(lái)自工業(yè)。而工業(yè)制造的一半是流程工業(yè)，約16萬(wàn)億，還有十多萬(wàn)億是離散工業(yè)。各行各業(yè)的細(xì)分都不一樣。5G的出現(xiàn)加快了這一切。原來(lái)很多企業(yè)做了ERP，但是我們知道在中國(guó)的液壓氣動(dòng)行業(yè)，只有很少的企業(yè)做了ERP。

這一輪智能制造浪潮對(duì)企業(yè)來(lái)講，不做是等死，做的不好是找死。怎么做？頂層設(shè)計(jì)很重要。核心技術(shù)是數(shù)據(jù)化。數(shù)據(jù)采集與實(shí)用，對(duì)企業(yè)而言，全部都需要大量投入，不僅硬件要升級(jí)，服務(wù)器、軟件也需要升級(jí)。

工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)人才很難養(yǎng)，養(yǎng)不住，也不容易留下來(lái)，即使留下來(lái)的不到三年知識(shí)就過(guò)時(shí)，關(guān)鍵是要把供應(yīng)鏈各類數(shù)據(jù)也整合起來(lái)，挑戰(zhàn)巨大。這需要找對(duì)專業(yè)人員。這就需要我們青年學(xué)者、俊才參與進(jìn)來(lái)做，其他不談，液壓氣動(dòng)企業(yè)的數(shù)據(jù)化戰(zhàn)略如果要落地跟企業(yè)合作，這不是做IT的人能替代的。所以原來(lái)說(shuō)工業(yè)工程、大工業(yè)就是要指導(dǎo)好工藝流程設(shè)計(jì)，真正到了車間，才發(fā)現(xiàn)工業(yè)崗位之間的關(guān)系非常復(fù)雜。工業(yè)工程的人知道，看著很簡(jiǎn)單的東西，要把他們之間的流程數(shù)據(jù)化、全部智能化，就有很多前期的技術(shù)需要做。前面真正采集數(shù)據(jù)出來(lái)清洗后再交給算法。算法方面我們替代不了IT的人，畢竟他們這方面很專業(yè)，挖掘出來(lái)數(shù)據(jù)知識(shí)哪些有用哪些沒(méi)用，需要有這種工業(yè)背景的人和在座各位做硬件的來(lái)一起做判斷與確認(rèn)。

所以這個(gè)平臺(tái)一開(kāi)始定位，數(shù)據(jù)要統(tǒng)一、規(guī)范應(yīng)用、獨(dú)立相互支持。然后頂層設(shè)計(jì)好就是做組件、做開(kāi)發(fā)APP，在座的同學(xué)、研究生應(yīng)該都可以做，只要有足夠的時(shí)間，知道每個(gè)企業(yè)的相應(yīng)情況，可以把該企業(yè)的數(shù)據(jù)流程總結(jié)下來(lái)。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型案例一：春風(fēng)動(dòng)力

前面說(shuō)了很多理念，我們跟英國(guó)最近開(kāi)了雙邊會(huì)議，劍橋來(lái)了幾個(gè)教授；前兩天也跟德國(guó)工程院專家在上海浦東開(kāi)會(huì)，坐下來(lái)交流互動(dòng)發(fā)現(xiàn)，雖然叫法不一樣，在本質(zhì)上還是通的。所以在這一點(diǎn)上中國(guó)還是換道超車。雖然我們現(xiàn)在的企業(yè)可能還在示范試點(diǎn)工業(yè)4.0，主要在普及3.0，個(gè)別還有好多的地方的企業(yè)仍在補(bǔ)課2.0，但是在實(shí)施智能制造這一個(gè)點(diǎn)上能夠做得好，就有可能換道超車，理念都差不多，只是一到案例就很多不一樣。

有很多案例，我們前后接觸和實(shí)地做了將近100個(gè)案例，時(shí)間關(guān)系，我只說(shuō)五個(gè)例子。第一個(gè)例子，杭州余杭的春風(fēng)摩托(春風(fēng)動(dòng)力)。提起摩托就會(huì)想到我老家重慶，實(shí)際上現(xiàn)在重慶與嘉陵兩家摩托企業(yè)都不景氣，因?yàn)樗麄冎饕銎贩N比較單一的大批量產(chǎn)品。

現(xiàn)在中國(guó)大城市都禁摩，(摩托企業(yè))生存下來(lái)比較艱難。春風(fēng)動(dòng)力的異軍突起，首先就是設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)化，生產(chǎn)變成小批量、多品種、快速響應(yīng)。春風(fēng)崛起的契機(jī)之一，是去參加國(guó)賓護(hù)衛(wèi)車隊(duì)的摩托全球招標(biāo)。很多公司包括日本的Honda也參加了，但是(國(guó)賓護(hù)衛(wèi)車隊(duì))要求很高，一百多個(gè)新的跟普通摩托不一樣的特殊要求，響應(yīng)還要快，但訂單只有50輛，還要便宜，政府采購(gòu)必須優(yōu)惠，企業(yè)還不要虧錢。春風(fēng)摩托拿下了這個(gè)單子，不怕前后上下折騰，最后做出來(lái)，對(duì)生產(chǎn)流程與過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)分析，減人增質(zhì)增效，競(jìng)爭(zhēng)力大增。然后他們把這一套東西用于其他的產(chǎn)品，如沙灘車、以及跟摩托相關(guān)的各類產(chǎn)品上。5年之內(nèi)，做到幾十億銷售額。我覺(jué)得未來(lái)進(jìn)行這一輪智能化改造以后，實(shí)施好的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)大大增加，能感覺(jué)到這種由大魚(yú)吃小魚(yú)改為快魚(yú)吃慢魚(yú)的趨勢(shì)。

春風(fēng)本來(lái)也是杭州市、浙江省和工信部智能制造示范的企業(yè)，他的機(jī)加車間有30臺(tái)加工中心，各種品牌的臥式加工中心和立式加工中心。我們都知道，一般一個(gè)加工中心都有一個(gè)操作工，幾個(gè)維修工。春風(fēng)在第一輪企業(yè)數(shù)據(jù)化的改造中，就把操作工的數(shù)據(jù)建起來(lái)，做了一個(gè)數(shù)據(jù)中心，然后車間30個(gè)加工中心目前的操作工就減到只有4～6個(gè)人，操作工(數(shù)量)要低于維修工，讓春風(fēng)嘗到了甜頭。摩托車實(shí)際上最主要的競(jìng)爭(zhēng)還是發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的品質(zhì)怎么控制？原來(lái)都是靠質(zhì)檢員來(lái)巡查，漏檢的情況很多?，F(xiàn)在很多工廠都是從一個(gè)具體的工位開(kāi)始改造，像春風(fēng)動(dòng)力這樣，建數(shù)據(jù)中心，公有云、私有云，邊緣計(jì)算，加攝像頭，如何報(bào)警、提醒，關(guān)鍵是要實(shí)時(shí)、(發(fā)現(xiàn)問(wèn)題)馬上可以糾正。

最簡(jiǎn)單做法就是加攝像頭，攝像頭不盯著人，僅盯著他的動(dòng)作。最簡(jiǎn)單的擰螺絲，如果擰不到位，或者擰的順序不對(duì)，(整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可能)都會(huì)有問(wèn)題。把(擰螺絲的過(guò)程)跟蹤下來(lái)以后，會(huì)有足夠多的圖像，就可以根據(jù)圖像生成的數(shù)據(jù)來(lái)判斷螺釘?shù)乃删o，然后若不對(duì)馬上及時(shí)報(bào)警糾正。就(產(chǎn)品裝配過(guò)程中)這么一個(gè)小的不到位，擰不到位或者擰過(guò)頭，一到產(chǎn)品售出后，就給售后工作增加了相當(dāng)大的工作量。所以我覺(jué)得這事管起來(lái)，尤其我們做基礎(chǔ)件的企業(yè)可以借鑒，因?yàn)榭梢圆婚g斷監(jiān)控并及時(shí)報(bào)警，有普遍的適用性。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型案例二：中鐵工程裝備集團(tuán)

還有裝備使用過(guò)程的智能化。我們跟著盾構(gòu)這個(gè)行業(yè)已經(jīng)一起走了17年以上，我們自己在學(xué)校做了五年，與企業(yè)一起做樣機(jī)做了五年，最近十年都在支持兩家龍頭企業(yè)做量產(chǎn)?，F(xiàn)中國(guó)也成了世界最大的盾構(gòu)制造強(qiáng)國(guó)，生產(chǎn)了全球一半以上的產(chǎn)品。中國(guó)盾構(gòu)的出口也已經(jīng)到了22個(gè)國(guó)家，技術(shù)上達(dá)到了與發(fā)達(dá)國(guó)家并跑的狀態(tài)，但是技術(shù)上這個(gè)行業(yè)仍然還有許多提升的空間。全球隧道施工許多都是24小時(shí)不間斷，隧道施工工地的問(wèn)題還是有不少，10%左右的工地都有各種各樣的裝備故障等。

傳統(tǒng)的盾構(gòu)施工方法就是培養(yǎng)駕駛員，一個(gè)盾構(gòu)工地，不管直徑是6米還是16米，16米直徑一個(gè)的盾構(gòu)有近七層樓高，每一班只有12個(gè)人在下面隧道掘進(jìn)面工作，其中最重要的崗位就是司機(jī)。盾構(gòu)司機(jī)培養(yǎng)周期很長(zhǎng)(人才比較缺)，而且這種工程一做24小時(shí)不間斷，到半夜三點(diǎn)都不能停。各種(事故)在上海北京以及倫敦都發(fā)生過(guò)。司機(jī)遇到異常情況，要把問(wèn)題傳上來(lái)，很難，及時(shí)得到有力的支持更難。這個(gè)問(wèn)題如何來(lái)支撐？我們?cè)谠O(shè)想馬上啟動(dòng)(設(shè)計(jì)一個(gè)解決方案)。

事實(shí)上類似問(wèn)題在礦山行業(yè)里面也有，比如硬巖的破巖問(wèn)題。巖石破碎后能夠用一個(gè)傳送帶傳送出來(lái)，但是有時(shí)石塊太大，會(huì)把傳送帶弄壞。石塊太小等于過(guò)度消耗能量來(lái)碎石。原來(lái)的煤礦工地(的解決辦法)，就是靠人工，派兩個(gè)人拿著棍子盯在那里，石塊大了就捅下皮帶機(jī)。但是現(xiàn)場(chǎng)又濕又潮，還有可能有瓦斯，這個(gè)環(huán)境誰(shuí)也不愿意去做了。這個(gè)問(wèn)題怎么解決？巖石的種類是有限的，總可以把它們分類，前期建立數(shù)據(jù)模型，(用顏色區(qū)分巖石種類)，然后在傳送帶上加一個(gè)小的裝置把大石塊捅下來(lái)，就這么簡(jiǎn)單。

這方面能做的事兒很多。我覺(jué)得這些作為AI公司能替代的是Intelligent System公司，應(yīng)該智能輔助駕駛。這個(gè)會(huì)有很大的影響。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型案例三：無(wú)錫貝斯特精機(jī)公司

還有一個(gè)案例是無(wú)錫貝斯特精機(jī)公司。我們都知道發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造是最麻煩的，做一個(gè)德?tīng)柭鼫u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，葉片一出事，后面就得整體召回?，F(xiàn)在質(zhì)檢員成本高，人目檢測(cè)肯定總有遺漏。所以把業(yè)務(wù)層、交互層、計(jì)算層和基礎(chǔ)層結(jié)合起來(lái)，然后一個(gè)個(gè)關(guān)鍵工位加裝攝像頭 ，把圖像視覺(jué)圖像用數(shù)據(jù)提取出來(lái)，再加上后端的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，就會(huì)持續(xù)的改進(jìn)。

比如，收集多少個(gè)圖片，有多少種劃傷，主要是哪幾種，一定要緊密盯著。劃傷一點(diǎn)不能有，有些劃傷在關(guān)鍵部位，該放棄就放棄。通過(guò)做訓(xùn)練，來(lái)提高成功率、精度。

都知道數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)足夠的訓(xùn)練，精度會(huì)越來(lái)越高，要遠(yuǎn)超過(guò)人。所以意義在于質(zhì)檢不依賴于人了，也不用人來(lái)長(zhǎng)時(shí)間地盯著數(shù)據(jù)，這就節(jié)約了大量的人力成本。傳統(tǒng)2.0的企業(yè)，中國(guó)的企業(yè)車間要增加一個(gè)人比較容易，真正企業(yè)進(jìn)化到現(xiàn)在，到3.0，4.0，開(kāi)始進(jìn)行智能化改造，車間的崗位就不會(huì)輕易增加了。

中國(guó)的制造業(yè)都知道了，車間的工人不能隨便增加，而現(xiàn)在各種技術(shù)是在減少車間工人的人數(shù)，但是辦公室、設(shè)計(jì)制造、售后服務(wù)這些崗位會(huì)大大增加，尤其產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力提高一點(diǎn)，利潤(rùn)豐厚一點(diǎn)(之后)，自然會(huì)去做更多的事情，售后服務(wù)會(huì)做得更好。所以車間的工人(數(shù)量)需要嚴(yán)格把控，(檢測(cè))準(zhǔn)確度的問(wèn)題完全(依靠)數(shù)據(jù)訓(xùn)練。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型案例四：中國(guó)商飛

第四個(gè)案例是商飛的上飛廠。我們浙大國(guó)重實(shí)驗(yàn)室的柯映林教授帶了四個(gè)老師，十幾個(gè)研究生，二十幾個(gè)工程師，大概不到50個(gè)人。過(guò)去八年，應(yīng)該交付了12個(gè)億以上的飛機(jī)生產(chǎn)線，數(shù)字化裝配。有了這個(gè)基礎(chǔ)，我們?cè)賮?lái)看，發(fā)現(xiàn)裝配的工序非常復(fù)雜，飛機(jī)裝配實(shí)際很麻煩。

通過(guò)一個(gè)裝配流程，發(fā)現(xiàn)一個(gè)飛機(jī)的裝配就有6000個(gè)節(jié)點(diǎn)(Assembly Outlet-AO)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)(AO)約有30道裝配工序，所以每一個(gè)部件，每一個(gè)工裝，每一個(gè)工位出了問(wèn)題，后面會(huì)有一系列的麻煩。在這個(gè)里面大部分的是系統(tǒng)的問(wèn)題。商飛前期做得非常多，加工人員、管理人員、工藝員之間，有一個(gè)方面做的不好就不行。

用機(jī)器來(lái)替代了人工，精度到底怎么樣？以前，車間排產(chǎn)一直靠人工，執(zhí)行的準(zhǔn)確度最高是60%，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)打開(kāi)來(lái)看眼花繚亂(不夠準(zhǔn)確)，現(xiàn)在還在(改進(jìn)的)過(guò)程中，但數(shù)據(jù)的全局優(yōu)化排產(chǎn)精度已經(jīng)做到了80%。

我們知道華為在各個(gè)城市都開(kāi)展了5G相關(guān)項(xiàng)目，北上廣深、浙江等等。電信、移動(dòng)、聯(lián)通，都在做5G。我們一做制造智能化，突然就發(fā)現(xiàn)上載數(shù)據(jù)是個(gè)大問(wèn)題。復(fù)合材料需要監(jiān)控，目前是用500萬(wàn)像素的設(shè)備拍照，但是它的數(shù)據(jù)量有多大呢？一秒鐘15張照片，就需要700～800 MB/s數(shù)據(jù)要上傳，現(xiàn)在華為在實(shí)驗(yàn)室只能做到110 MB/s上行傳輸速度。而實(shí)際情況，在車間還會(huì)有干擾，實(shí)際傳輸速率只有60～80 MB/s，還達(dá)不到使用需求，這就只能壓縮數(shù)據(jù)，并且不能漏檢，為此就會(huì)有一大堆事要做。飛機(jī)現(xiàn)在大量采用復(fù)合材料，所以對(duì)車間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上載速度提出了新的要求。

數(shù)據(jù)需要沉淀下來(lái)，找準(zhǔn)幾率，變成有用的信息，足夠量的沉淀變成指示。指示如何用？所以頂層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在這里，進(jìn)入智能生產(chǎn)，協(xié)同與個(gè)性化的定制，就帶來(lái)很大轉(zhuǎn)變。工廠從采購(gòu)、生產(chǎn)到銷售，到人才，實(shí)際上都可以上這樣一個(gè)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行發(fā)展。開(kāi)展學(xué)習(xí)交流現(xiàn)在都靠APP，在手機(jī)上完全都可以做。所以研發(fā)市場(chǎng)做生態(tài)，企業(yè)現(xiàn)在的內(nèi)部管理，是怎么來(lái)安排？設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，現(xiàn)在做智能化，一堆數(shù)據(jù)前期做的越好，把財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、售后服務(wù)全部打通，工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，商業(yè)分析，都按訂單來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，所以可以做到物流、制造的新生產(chǎn)有序(進(jìn)行)，銷售業(yè)務(wù)有據(jù)可依。

目前企業(yè)工業(yè)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，分四個(gè)階段。大部分企業(yè)現(xiàn)在還在推“百萬(wàn)企業(yè)上云”的第一階段，各個(gè)企業(yè)都在想辦法發(fā)展，需要圍繞企業(yè)背景，真正做起智能化來(lái)需要做很多工作。個(gè)別企業(yè)開(kāi)始在做數(shù)據(jù)管理和治理，真正做到智能化、協(xié)同制造。嚴(yán)格意義上來(lái)看，西門(mén)子也沒(méi)有完全做到，雖然有很多試點(diǎn)，但目前還有兩三年需要討論，建立標(biāo)準(zhǔn)，需要通過(guò)許可證。

可以看出來(lái)，5G的出現(xiàn)會(huì)改變一切，這是好的現(xiàn)象。

制造業(yè)轉(zhuǎn)型案例五：兆豐軸承

杭州蕭山區(qū)有一個(gè)做軸承的公司叫兆豐，就是做通用的汽車軸承，每年7到8個(gè)億的銷售額，產(chǎn)品大部分是出口美國(guó)、歐洲的，國(guó)內(nèi)也有(銷售)。他們就是智能化、數(shù)字化走在前面。數(shù)字化以后，380人的傳統(tǒng)車間，減少了300人，只剩80多個(gè)人。最近一年多，他們又投資3000萬(wàn)來(lái)做數(shù)據(jù)打通，打通以后效果明顯，交貨期縮短。每個(gè)訂單只需要七天就可以交付。

所以通過(guò)這些案例，我們知道在這方面有很多事可做，我們雖然做元器件開(kāi)發(fā)的，除了設(shè)計(jì)、還要解決如何制造和應(yīng)用(的問(wèn)題)，產(chǎn)品能夠更智能，這需要很多的研發(fā)力量。中國(guó)每年800萬(wàn)的本科畢業(yè)生，40%是工科，320萬(wàn)的學(xué)生，畢業(yè)以后大部分都成為工程師，這個(gè)是遠(yuǎn)超世界各國(guó)的，所以我們的工程師紅利還遠(yuǎn)沒(méi)有釋放出來(lái)。

總的來(lái)看，國(guó)家可持續(xù)戰(zhàn)略對(duì)中國(guó)制造提出了新的要求，如何來(lái)改造企業(yè)，改造產(chǎn)品就是離不開(kāi)信息技術(shù)，智能化提升了基礎(chǔ)件的性能，真正為提高裝備制造業(yè)做貢獻(xiàn)，不僅服務(wù)于中國(guó)的經(jīng)濟(jì)民生，提高資源和技術(shù)應(yīng)用能力，讓中國(guó)制造真正進(jìn)入高端，使我國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)，所以在座的年輕學(xué)者，還有企業(yè)家，正是我國(guó)智能基礎(chǔ)件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的中堅(jiān)，未來(lái)可期。