5G場景化應(yīng)用:無人叉車與視覺識別

Xanthe

迄今為止，5G商用已經(jīng)一年有余，并且在多個領(lǐng)域延伸，各行各業(yè)都對5G的應(yīng)用場景充滿期待。在汽車行業(yè)，從無人駕駛到5G車聯(lián)網(wǎng)，5G技術(shù)似乎有著無限的可能。

從1997年至今，吉利汽車已經(jīng)在汽車領(lǐng)域深耕二十余年，成為國產(chǎn)汽車領(lǐng)域數(shù)字化實踐的先行者。湖南吉利作為吉利汽車的老根據(jù)地，貫徹總部的智能制造戰(zhàn)略，進行了系列的場景應(yīng)用與試水。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型開啟智造新篇

2006年，吉利汽車在湘潭建廠;2017年，湖南吉利新的總裝廠投產(chǎn)，迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型契機。在此期間，湖南吉利實施了基于MES的制造管理平臺、基于LES及SRM的供應(yīng)鏈管理平臺以及基于智能制造業(yè)務(wù)本身的信息化業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)了信息系統(tǒng)的全面覆蓋。

湖南吉利汽車信息中心主任孫理鎮(zhèn)表示，湖南吉利的數(shù)字化轉(zhuǎn)型以2017年為轉(zhuǎn)折點。2017年以前實現(xiàn)了簡單的數(shù)字化應(yīng)用到信息化的全面覆蓋，2017年以后才是真正基于智能制造方向的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。他說：“雖然現(xiàn)有的傳統(tǒng)信息化項目已基本覆蓋我們的業(yè)務(wù)范圍，但在不同業(yè)務(wù)鏈條間的連接還不夠順暢?！彼院霞诜e極推動整體的智能制造平臺的建設(shè)，多方合作促進智造轉(zhuǎn)型項目的落地。

在此過程中，湖南吉利結(jié)合實操過程中的關(guān)鍵點進行了轉(zhuǎn)型驗證，圍繞能耗、機械手、5G應(yīng)用、無人叉車等方面展開試點。孫理鎮(zhèn)表示在2021年，湖南吉利將繼續(xù)深化設(shè)備互聯(lián)以及設(shè)備互聯(lián)的大數(shù)據(jù)挖掘與分析;之后就是加大對5G場景的應(yīng)用，目前在這一領(lǐng)域已取得部分成果。

“我們遠期的目標是做無人工廠，但從現(xiàn)階段的技術(shù)水平而言，可能三到五年內(nèi)都不一定能徹底實現(xiàn)，所以，我們主要還是在小范圍內(nèi)做一些實踐，以點帶面，逐步推進?！睂O理鎮(zhèn)說。

無人叉車。無人叉車在其他行業(yè)已經(jīng)有所應(yīng)用，但區(qū)別于其他行業(yè)相對比較單一的定點運送行為，湖南吉利想實現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境里的場景應(yīng)用。據(jù)孫理鎮(zhèn)介紹，其倉庫的位置變化頻繁，且堆垛的高度超出行業(yè)內(nèi)的通用高度，所以無人叉車這一場景要想在湖南吉利落地有著不小的難度。如果叉車只是單純的從一個地點到另一個地點，這種行為模式相對來說是比較簡單的。但在湖南吉利，現(xiàn)場的料架高度超出常規(guī)，雖然在標準內(nèi)，但是料架堆垛的精準性對人員的技術(shù)要求很高。這就給智能化應(yīng)用提供了場景，結(jié)合機器視覺、圖像采集以及后臺的運算能力，通過5G實現(xiàn)前后臺實時連接，實現(xiàn)叉車自適應(yīng)運行。目前，該方案已通過初步驗證，待項目真正落地后，將大大節(jié)約人力成本，降低安全隱患。孫理鎮(zhèn)說，車間現(xiàn)有的叉車是需要人為操作的，但處于對車間倉庫現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境的考量，以及對效率和安全的要求，項目團隊對此進行了升級。在車輛主體上增加視覺識別和自動駕駛的功能，通過5G將實時采集的數(shù)據(jù)傳到云平臺，再借助大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以微秒時延將指令下發(fā)給叉車。在沒有5G方案之前，這個時延比較大，極易發(fā)生事故。5G作為一個高帶寬低延時的技術(shù)方案，大大提高了指令下達的及時性?！爸耙部紤]過4G方案，但傳輸還是太慢了。雖然對于個人用戶來講并不慢，但對于有著更高要求的實時控制，4G的速度明顯是不夠的?！睂O理鎮(zhèn)如是說道，“除了4G，我們還考慮過單車智能，但在單車上進行大數(shù)據(jù)或復(fù)雜計算的話，是不足以支撐企業(yè)基于實際情況進行操作的?！闭腔趯σ陨蠁栴}的考量，湖南吉利最終選擇依托5G技術(shù)實施自動無人叉車的場景。孫理鎮(zhèn)表示這個項目將于今年年底或明年上半年落地實施。

無人牽引車。湖南吉利廠區(qū)占地面積較大。舉個例子，車輛的保險杠從涂裝車間下線后到總裝上線，中間有大概一公里的路程，需要人員駕駛牽引車。對此，湖南吉利期望通過類似無人叉車這種技術(shù)方案，實現(xiàn)牽引車按照設(shè)定線路自動執(zhí)行的目標。但無人牽引車的實操難度遠超無人叉車。因為無人叉車的實施環(huán)境，相對來說是一個比較封閉的環(huán)境，但對于無人牽引車而言，它涉及公共道路，道路情況變化是不可知的，需要以自動駕駛技術(shù)結(jié)合5G應(yīng)用才有實現(xiàn)可能。孫理鎮(zhèn)表示，無人牽引車項目目前已進入實車驗證階段，基于單車自動駕駛技術(shù)，結(jié)合5G技術(shù)以及大數(shù)據(jù)AI智能分析共同協(xié)作，預(yù)期效果較好。

視覺識別。湖南吉利期望借助AR、視覺識別技術(shù)，實現(xiàn)質(zhì)量檢驗和裝配指導(dǎo)的目的。因為在目前的生產(chǎn)線上，一名新員工要想上崗，保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)線任務(wù)，需要在培訓(xùn)道場經(jīng)過一萬次的重復(fù)操作才可以，否則就會有質(zhì)量風(fēng)險。如果視覺識別項目得以落地，吉利汽車將通過AR功能快速指導(dǎo)新員工，減少培訓(xùn)時間，實現(xiàn)快速上崗。同時再借助視覺識別功能，快速識別質(zhì)量問題，降低風(fēng)險。目前，吉利也同步將視覺識別的檢驗功能作用于底盤裝配和間隙檢驗，這也是其明年的重點方向。

數(shù)據(jù)的挖掘和分析

除了對5G的應(yīng)用，湖南吉利也在持續(xù)加強對數(shù)據(jù)的應(yīng)用。將生產(chǎn)線所有互聯(lián)設(shè)備的數(shù)據(jù)和已有的流程型數(shù)據(jù)進行大規(guī)模的集合，匯集到公司的數(shù)據(jù)中臺，并以此制作數(shù)據(jù)分析模型。目前已經(jīng)在實踐的是扭矩數(shù)據(jù)，具體是對每一臺車的扭矩數(shù)據(jù)都進行了實時記錄，并對此進行數(shù)據(jù)分析，對機器進行異常分析和故障預(yù)測。

目前，湖南吉利主要還是圍繞以上幾個方面進行試點實踐，對于傳統(tǒng)的MES等系統(tǒng)，則持續(xù)深化應(yīng)用。例如基于工藝的防錯，以訂單為主線的規(guī)模定制，讓產(chǎn)品從原來的小品種大數(shù)量轉(zhuǎn)化為多品種大數(shù)量?；趥鹘y(tǒng)系統(tǒng)，吉利汽車已經(jīng)做了一些改造和研究，提升自有信息化的能力，支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新變革。

轉(zhuǎn)型目的是提質(zhì)降本增效

對于制造企業(yè)來講，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的就是為了提質(zhì)、降本、增效。孫理鎮(zhèn)表示，湖南吉利所有的重點項目、重點工作都是圍繞這三個目標展開。無人叉車也好，數(shù)據(jù)分析也罷，最終目的就是提質(zhì)降本增效。對于這一點，湖南吉利從上到下都堅定貫徹落實?；跀?shù)字化轉(zhuǎn)型的推進，公司進行了詳細的梳理，包括目前實際的業(yè)務(wù)場景以及設(shè)備數(shù)據(jù)和自動化體系，全公司多部門共同協(xié)作，共同推進，依托現(xiàn)有的架構(gòu)，識別其他可發(fā)力點，加大投入，優(yōu)化創(chuàng)新。

5G項目和數(shù)據(jù)挖掘與分析項目，都是公司基于整體業(yè)務(wù)架構(gòu)下，識別出來可以重點發(fā)力的領(lǐng)域。當(dāng)然并不止這兩點，還有其他方面湖南吉利也都在實踐。

所有的項目，最終的價值落腳點，都只有一個：是否實現(xiàn)提質(zhì)降本增效，并最終轉(zhuǎn)化為具體的財務(wù)指標。因為質(zhì)量是有成本的，降本最明顯的體現(xiàn)就是財務(wù)數(shù)據(jù);增效，人力的成本最終也會轉(zhuǎn)化為財務(wù)經(jīng)營數(shù)據(jù)。所以，湖南吉利通過財務(wù)統(tǒng)一的核算口徑來評估項目，然后再以項目投資回報率來核算項目的價值，以此作為評判數(shù)字化項目能不能產(chǎn)生價值以及是否需要深入投資的依據(jù)。最后，項目落地后，湖南吉利還會對項目成果進行評審復(fù)盤，是否達到了預(yù)期效果，從結(jié)果導(dǎo)向，避免貪大求全，為了數(shù)字化而數(shù)字化的現(xiàn)象。

“作為制造企業(yè)信息化從業(yè)者，必須始終保持對業(yè)務(wù)和技術(shù)的雙向追求，并對此持之以恒，否則就很難實現(xiàn)或發(fā)揮IT的真正價值。只要在這個行業(yè)，這兩個方向就不能丟。在業(yè)務(wù)層面，我們必須緊跟業(yè)務(wù)的步伐，及時掌握業(yè)務(wù)最新的發(fā)展方向及每個細節(jié);在技術(shù)層面，也必須做到對現(xiàn)有技術(shù)的沉淀和對新技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用?！边@是孫理鎮(zhèn)基于多年來的從業(yè)經(jīng)驗對IT從業(yè)者提出的建議。