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海尔智研院:卡奥斯的工业智能“大脑”2021-01-17 17:49

  近日,中国智能制造领域再度迎来重磅消息:ROI-EFESO德国工业4.0奖官网揭晓了2020年最终获奖名单,位于青岛西海岸新区的海尔中德智慧园区入选,这是全球工业4.0领域最重要的奖项之一首次花落中国。

  海尔中德智慧园区是由海尔工业智能研究院(简称“海尔智研院”)和海尔中央空调互联工厂、海尔中德冰箱互联工厂、海尔中德滚筒互联工厂、海尔中德热水器互联工厂组成的智能制造园区,被业内称之为“灯塔基地”。卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台的核心模式——大规模定制模式来源于这一基地的研究与实践,也伴随着互联工厂的升级不断迭代。

  作为海尔和卡奥斯的工业智能“大脑”,海尔智研院是海尔智能制造体系的技术底座,是卡奥斯作为工业互联网平台的“技术引擎”,更是卡奥斯跨行业、跨领域赋能的核心技术支撑。

  工业互联网是技术高度集成、高度融合的产业, 从技术研发到产业应用场景,需要不断地进行技术研发和试验验证。

  2016年,在探索智能制造实践的进程中,海尔发现,构筑工业智能体系需要搭建一个技术转化和产业孵化平台,通过整合优势资源,归集制造业转型升级路径。海尔智研院应运而生。

  这是中国第一家由企业发起创立的工业智能研究院,由海尔与清华大学、德国弗劳恩霍夫研究所共同发起成立,要做中国版的弗劳恩霍夫研究所。

  在国际上享有盛誉的弗劳恩霍夫研究所,是德国也是欧洲最大的应用科学研究机构,是工业4.0的发起者之一。

  这样的发起阵容,让“创新”根植于海尔智研院的基因里。在运作过程中,海尔智研院不断聚合创新资源,形成了“1+6”科创体系。

  其中,“1”就是智能+5G大规模定制验证平台,可以对新技术、新产品、新应用进行测试验证,降低包括海尔内部互联工厂在内的智能制造企业的试错成本,提升效率;“6”就是六大技术实验室,分别聚焦人工智能、大数据、网络工程、数字化工程、先进制造、系统工程技术,共同打造工业互联网时代的“新基建”。

  凡是到海尔智研院参观过卡奥斯工业互联网创新应用体验中心的人,都必定会对展厅里“智能+5G大规模定制验证平台”印象深刻。

  这一平台也是一条生产线,完整还原了“从创意到交付”的大规模定制全流程。不少前来参观的国内外专家和业内人士在这里定制了带有自己头像和签名的冰箱、洗衣机微缩模型之后,都表示大开眼界。最新迭代的第五代平台,甚至可以现场定制海尔智能音箱。

  让人惊叹连连的演示,只是这个平台的功能之一。技术验证,才是它诞生和存在的意义。

  “能够被验证的创新,才有价值。” 负责卡奥斯大规模定制验证平台的海尔智研院科技创新技术总监鲁效平表示。

  鲁效平介绍,新一代验证平台能够帮助企业作出正确的数字化转型决策。这个验证平台,底层是智能制造产线,可实现用户参与的大规模定制,全流程模拟智能制造成熟度等级4.0以上的工厂环境;中间层是数字孪生系统,连接设备层和网络层,实现虚实同步和逆向控制;最上面是卡奥斯工业互联网平台,全量数据上网,同时工业App能够下沉到边缘侧。

  “这就相当于我们在实验室搭建了一个虚拟工厂,能够达到工业4.0水平,任何新产品、新技术,验证平台都能快速将其接入到虚拟工厂中,以验证其合理性。”鲁效平说。

  通过验证平台,接入新产品、新技术的虚拟工厂,映射着现实工厂里每一台机器、每一条产线,可以伸缩、回放、重构,一切都在计算机上完成。

  以深圳慧智星晨科技有限公司为例。这是一家聚焦工业机器人手眼协同人工智能算法的企业,其技术计划应用于家电行业生产线。为此,海尔智研院向其开放了新一代验证平台,将其算法部署到验证平台上,并基于冰箱压缩机铜管焊点测试场景,对算法技术进行评估。技术通过验证后,慧智星晨很快拿到了包括来自海尔等企业的大量订单。

  这座虚拟工厂,不仅可以验证单一的新技术和新产品生产流程,在传统工厂的升级改造中更具价值。要建设或者升级一座工厂,可以先搭建一个“虚拟工厂”,模拟整个工厂运作的各种工况,对产品各项性能指标进行测试,结合各种模型和大数据分析预警,将产品方案在工厂运行的真实状态以数据的形式展现出来,从而验证技术及产品的合理性,将各项成本降到最低。

  平台验证为制造业转型提供以数据为蓝本的可信依据。在工业互联网改造的实际案例中,验证平台实现了让新建项目规划成本降低80%,建厂周期下降40%,新技术应用的试错成本降低30%。

  无论在哪个时代,哪个行业,谁制定了标准,谁就掌握了行业话语权以及竞争主动权。工业互联网领域亦是如此。

  成立当年,海尔智研院就当选为国家智能制造标准化总体组成员,并代表中国,开启在IEEE、ISO、IEC三大国际标准组织中,主导制定大规模定制模式领域国际标准的征程。

  回顾这一征程,大规模定制国际标准主要负责人、海尔智研院科技创新运营总监任涛林表示,打破欧美企业主导制定国际标准的格局,让中国制造占据一席之地,这一路走得并不容易。海尔智研院克服了反对、“刁难”,凭借实力,争取到了多个中国企业主导世界智能制造模式标准的立项。

  截至目前,卡奥斯COSMOPlat先后主导参与了36项国家标准、5项国际标准,覆盖大规模定制、智能制造、智能工厂、智能生产、工业大数据、工业互联网等6大领域,是唯一一个被国际三大标准组织授权主导制定大规模定制标准的工业互联网平台。

  布局标准的意义,不仅在于占据行业竞争制高点,也是为了形成样板,让工业互联网的探索成果惠及更多企业。

  中国电子技术标准化研究院发布了由卡奥斯参编的《智能制造能力成熟度模型》和《智能制造能力成熟度评估方法》两项国家标准,确立了一套包括智能制造目标、实施路径和能力提升在内的智能制造升级方法,形成了企业智能制造能力评估的标准模型。

  在青岛打造世界工业互联网之都的过程中,卡奥斯正在参照这套标准,为上云企业进行制造能力的评估,定制升级方案赋能中小企业改造升级。

  在逐步实现大规模定制模式标准引领全球的同时,由卡奥斯和海尔智研院赋能的海尔互联工厂,开始走进更多全球专业机构的视野。

  两家海尔互联工厂先后入选世界经济论坛“灯塔工厂”名单,让海尔智研院成为国内唯一一所向“灯塔工厂”输出智能制造模式标准及技术能力的产业研究院。

  此次领衔“灯塔基地”获得德国工业4.0大奖,主办方看重的也是海尔智研院向工厂输出的智能制造模式。“全流程可视化,让用户全程参与产品的生产制造。当时我们把海尔互联工厂的现场情况反馈给德国团队讨论评估结果,德国专家团队很震惊。” 德国工业4.0大奖的主办方德国咨询机构埃非索中国区总经理王利萍回忆评选考察的过程时说,“他们表示,就算是在德国有优势的汽车、机械等行业,也没有任何一家企业敢于走出这一步。”因此,主办方在推荐理由中提到:“海尔智能制造走出了一条差异化的‘智造’之路,真正实现了物联网时代的场景落地。”

  2020年,凭借工业互联网领域的技术创新,卡奥斯更是收获满满:获得2020年世界物联网博览会“新技术新产品新应用”金奖,入选了《麻省理工科技评论》2020年度“50家聪明公司”;连续三年有成果入选世界智能制造十大科技进展。

  依托海尔智研院,卡奥斯还有更大的“野心”,想扛起中国“灯塔工厂”领路人的大旗,帮助更多中国企业打造“灯塔工厂”。这就意味着,卡奥斯必须具备更强大的赋能能力。

  为此,卡奥斯和海尔智研院正在加速集聚创新资源,打造更多可落地的工业互联网场景。以“5G+工业互联网” 场景为例,卡奥斯运用网络切片、MEC边缘计算构建可视化运维的5G虚拟专网,打造基于5G虚拟专网的端边云协同解决方案,为新一代工业智慧园区升级提供定制化、交互、柔性的产品和服务。在“5G+边缘计算”场景中,卡奥斯与青岛乾元通一起,通过多链路传输和5G与WIFI6的搭配,解决了单一链路的安全性问题和5G信号穿透问题,为智能工厂搭建成本最低、覆盖力最强的网络。

  工业互联网姓“工”不姓“网”,是业内专家普遍认可的观点。这一观点的核心就在于,工业互联网需要制造基因,需要将工业机理转化成各行各业可以实践的解决方案。

  而这,正是海尔智研院肩负的使命:吸纳海尔和更多前沿先进制造经验,以技术创新支撑卡奥斯赋能千行百业。