智能裝備，“廠景”之中尋場(chǎng)景

長(zhǎng)沙成為智能裝備制造企業(yè)聚集地，以人工智能等前沿科技賦能，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)

多個(gè)品種的零件在10多臺(tái)數(shù)控機(jī)床、料架、清洗機(jī)之間的轉(zhuǎn)移，全部由1臺(tái)行走機(jī)器手來(lái)完成，可以輕松實(shí)現(xiàn)3班倒的無(wú)人化生產(chǎn)。長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 王志偉 攝

長(zhǎng)沙行深智能科技有限公司立足人工智能領(lǐng)域，主攻無(wú)人駕駛核心技術(shù)。 長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 王志偉 攝

湖南安冠智能科技有限公司研制的新一點(diǎn)機(jī)器人正在調(diào)試當(dāng)中。長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 余劭劼 攝

行深智能的研發(fā)人員正在對(duì)無(wú)人車的感知塔進(jìn)行調(diào)試�！　￠L(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 王志偉 攝

編者按

近年來(lái)，長(zhǎng)沙在推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的過(guò)程中，始終堅(jiān)持以智能化、信息化為引領(lǐng)。省委常委、市委書記胡衡華多次強(qiáng)調(diào)，要緊扣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，緊盯項(xiàng)目建設(shè)，以服務(wù)市場(chǎng)主體為重點(diǎn)，聚焦 “三智一自主”領(lǐng)域（智能裝備、智能汽車、智能終端和信息安全及自主可控），搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。

即日起，長(zhǎng)沙晚報(bào)推出“三智一自主”系列報(bào)道，通過(guò)走訪部門、企業(yè)、專家，展示長(zhǎng)沙在深耕智能制造、加快培育新動(dòng)能、發(fā)展新經(jīng)濟(jì)方面取得的成就。

從石器時(shí)代開始，人類就通過(guò)工具提升勞動(dòng)效率，優(yōu)化生存環(huán)境。

工業(yè)革命之后，工具制造演變成為裝備制造。無(wú)論是力拔山兮的工程機(jī)械，還是精巧至極的數(shù)控機(jī)床，或是具備學(xué)習(xí)能力的智能設(shè)備，這些智能裝備的演變，使得各行各業(yè)從繁重的人力勞動(dòng)中解脫，降低生產(chǎn)成本，從而更多地投入研發(fā)和服務(wù)中，建立新的發(fā)展模式。

隨著產(chǎn)業(yè)的新興與行業(yè)的細(xì)分，智能裝備的需求導(dǎo)向更加明顯。

省委常委、市委書記胡衡華曾表示，長(zhǎng)沙以智能制造統(tǒng)領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升了發(fā)展理念，增強(qiáng)了企業(yè)實(shí)力，拓展了應(yīng)用場(chǎng)景，也激活了新興業(yè)態(tài)。

近年來(lái)，一批擁有高新技術(shù)的企業(yè)聚集在長(zhǎng)沙，正逐漸擺脫“廠景”的桎梏，發(fā)揮自身在技術(shù)和行業(yè)中的沉淀，通過(guò)尋找最具潛力的應(yīng)用場(chǎng)景，推出新一代智能裝備。

名詞解釋

智能裝備，即具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。智能裝備主要包括新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線。

智能裝備是高端裝備的核心，是制造裝備的前沿和制造業(yè)的基礎(chǔ)，已成為當(dāng)今工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)。作為高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向、信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn)，發(fā)展智能裝備產(chǎn)業(yè)對(duì)于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源資源消耗，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。

尋找場(chǎng)景

目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，加快發(fā)展以智能制造裝備為代表的高端裝備制造業(yè)，用高端制造裝備改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為增強(qiáng)我國(guó)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力的重要著力點(diǎn)。

數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超1.9萬(wàn)億元。

面對(duì)這片藍(lán)海，如何尋找到具有潛力的場(chǎng)景？

“長(zhǎng)沙的智能裝備正逐步從汽車制造、電子產(chǎn)品等應(yīng)用率逐漸飽和的領(lǐng)域走出來(lái)，向冶金、石化、紡織、工程機(jī)械等傳統(tǒng)領(lǐng)域滲透，并積極構(gòu)建采集、分析、轉(zhuǎn)化、反饋等環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)流閉環(huán)，突出重視工業(yè)大數(shù)據(jù)價(jià)值�！笔泄ば啪窒嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。

面對(duì)離散、非標(biāo)、柔性的生產(chǎn)需求，視覺定位、感知系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、智能控制等前沿科技，成為滿足需求的利器。對(duì)于施工環(huán)境惡劣、加工精度要求極高或重復(fù)高強(qiáng)度體力勞動(dòng)等場(chǎng)景，有了智能化的賦能，新型裝備大顯身手。

適應(yīng)場(chǎng)景

針對(duì)施工條件惡劣，設(shè)備操作或維護(hù)難度大等問(wèn)題，三一、中聯(lián)、山河智能等工程機(jī)械制造企業(yè)，推出具有操控能力的設(shè)備。

物流、清理等戶外重復(fù)體力勞動(dòng)，酷哇機(jī)器人、行深智能的無(wú)人掃地車和無(wú)人物流車，讓機(jī)器在復(fù)雜環(huán)境中替代了人。

對(duì)于高精度的加工和生產(chǎn)，一派數(shù)控、安冠智能等“資深”加工企業(yè)，把人工智能融入自動(dòng)化技術(shù)，以模塊化的設(shè)備，推動(dòng)5G、3C等行業(yè)的制造升級(jí)。

針對(duì)不同需求的應(yīng)用場(chǎng)景，長(zhǎng)沙的智能裝備制造企業(yè)搶抓機(jī)遇，為制造向“智造”的轉(zhuǎn)變貢獻(xiàn)力量。

“長(zhǎng)沙的智能裝備，在工程機(jī)械、軌道交通、環(huán)保、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域都取得了很好的成果�！遍L(zhǎng)沙智能制造研究總院院長(zhǎng)李仁表示，近年來(lái)長(zhǎng)沙涌現(xiàn)了一批智能裝備企業(yè)，在一些細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)形成了集群優(yōu)勢(shì)。

“人工智能后續(xù)發(fā)展的熱點(diǎn)，肯定是集中在裝備上�！痹诶钊士磥�(lái)，智能裝備所解決的正是目前制造業(yè)“高低腳、不平衡”的問(wèn)題。他建議，長(zhǎng)沙智能裝備的發(fā)展不能依靠企業(yè)單打獨(dú)斗，還需形成上下游聯(lián)動(dòng)，形成生態(tài)，激發(fā)更多活力。

生產(chǎn)線變成中央廚房

機(jī)器人“掌勺”5G菜單

千呼萬(wàn)喚，5G時(shí)代終于到來(lái)。這一劃時(shí)代的信息技術(shù)革新，需要大量通信基站作為支撐，自然也就形成了廣闊的設(shè)備需求市場(chǎng)。

公開信息顯示，今年僅中國(guó)移動(dòng)就將建設(shè)5萬(wàn)個(gè)5G基站，而這只是一個(gè)開端。可以預(yù)見，未來(lái)三大運(yùn)營(yíng)商大規(guī)模建設(shè)5G基站時(shí)，這種設(shè)備的需求將會(huì)呈幾何式增長(zhǎng)。

每個(gè)基站的設(shè)備，都有大量的精密結(jié)構(gòu)件。但根據(jù)不同的應(yīng)用需求，這些零件往往“長(zhǎng)相不同”。如何實(shí)現(xiàn)多品種少批量結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)化生產(chǎn)？

在精密加工行業(yè)有著20年多年積累的長(zhǎng)沙一派數(shù)控股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“一派數(shù)控”），通過(guò)智能制造解決了“柔性生產(chǎn)”的問(wèn)題。

在位于長(zhǎng)沙經(jīng)開區(qū)的一派數(shù)控車間，一組光纖結(jié)構(gòu)件加工智能設(shè)備已經(jīng)完成驗(yàn)收，準(zhǔn)備交付至客戶手中。它未來(lái)所承擔(dān)的使命，正是加工5G基站的零件。

“這塊區(qū)域，我們稱之為智能生產(chǎn)島，根據(jù)生產(chǎn)的需求，可以對(duì)其模塊進(jìn)行調(diào)配和組合。”陳智平是這個(gè)項(xiàng)目的工程師，他帶著記者“登島探秘”。

首先看看如何解決“柔性”問(wèn)題。需要加工的坯體，“登島”的第一站是托盤。

“可不要小看這個(gè)托盤，它可起著大作用呢�！标愔瞧浇忉�，由于零件的形狀大小不一，把零件安裝到托盤上，就為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。托盤前端有一個(gè)凸起，這是給機(jī)器手抓取的“握把”，每個(gè)托盤上還有一張“身份證”，“通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)，能夠讓系統(tǒng)識(shí)別出托盤上裝的是什么東西，需要如何加工，這樣機(jī)器手就知道該把它送去哪里。”陳智平指著幾臺(tái)“大家伙”說(shuō)，這條線可以配備8至12臺(tái)加工設(shè)備。

根據(jù)一定的生產(chǎn)節(jié)拍，機(jī)器手會(huì)自動(dòng)到料庫(kù)取裝有毛坯的托盤“跑”到數(shù)控機(jī)床前，把數(shù)控機(jī)床加工完的零件取出來(lái)，將需要加工的零件放進(jìn)去，然后再把加工完的成品送到清洗下料機(jī)構(gòu)，整個(gè)流程1分鐘就能完成。

多個(gè)品種的零件在10多臺(tái)數(shù)控機(jī)床、料架、清洗機(jī)之間轉(zhuǎn)移，全部由1臺(tái)行走機(jī)器手來(lái)完成，可以輕松實(shí)現(xiàn)3班倒的無(wú)人化生產(chǎn)。根據(jù)測(cè)算，這個(gè)智能小島，每年可為企業(yè)節(jié)省人力成本至少60萬(wàn)元。

設(shè)備的“大腦”也是由一派數(shù)控自主研發(fā)的�！案鶕�(jù)訂單排期，我們的MES系統(tǒng)能夠自動(dòng)安排生產(chǎn)計(jì)劃，找到最優(yōu)解決方案�！标愔瞧酱蛄藗�(gè)比喻，“這套設(shè)備就像一個(gè)中央廚房，5G零件毛坯就像各種食材，5G零件成品就像各種菜肴。自動(dòng)化設(shè)備能根據(jù)‘菜單’，對(duì)‘食材’進(jìn)行‘煎炒烹炸’，最后做成各種美味的‘菜肴’�！�

在一派數(shù)控的車間里，記者看到一條全自動(dòng)生產(chǎn)線，5臺(tái)6關(guān)節(jié)機(jī)器人伺候著10臺(tái)數(shù)控機(jī)床。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人楊堅(jiān)說(shuō)：“一派數(shù)控開發(fā)的活塞自動(dòng)化生產(chǎn)線，最快可在15秒內(nèi)自動(dòng)完成上下料及加工，其精度和效率均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”

“我們每年在研發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù)方面的投入，要占到總體營(yíng)收的約12%。”一派數(shù)控董事長(zhǎng)朱更紅告訴記者，“智能制造是個(gè)龐大的概念，我們還有很多很多工作要做�！�

眼觀六路耳聽八方

無(wú)人車變成“快遞哥”

快遞上門，送貨的不是快遞小哥，而是一臺(tái)外形“萌萌噠”的無(wú)人車，這樣的場(chǎng)景在長(zhǎng)沙科技新城附近已不是什么新鮮事了。

小巧而緊湊的車身，兩只閃亮的“大眼睛”，“肚子”裝滿了黑科技，這些無(wú)人車的名字叫“超影”。它們的“母親”是長(zhǎng)沙行深智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“行深智能”）。

自動(dòng)駕駛核心技術(shù)是行深智能的“王牌”。這家成立于2017年的高科技企業(yè)，技術(shù)人員來(lái)自在國(guó)內(nèi)率先開展自動(dòng)駕駛車輛研究、已有30余年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累的高�？蒲袌F(tuán)隊(duì)。早在2011年，這支團(tuán)隊(duì)就首次完成了從長(zhǎng)沙到武漢286公里的高速全程無(wú)人駕駛實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)我國(guó)自主研制的無(wú)人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的紀(jì)錄。

“‘超影’馬上要推出第四代了。”行深智能首席運(yùn)營(yíng)官李睿告訴記者，這批最新產(chǎn)品的最大特點(diǎn)在于關(guān)鍵傳感器和設(shè)備均為行深智能自主研發(fā)，“傳感器的配置和布局根據(jù)客戶的反饋進(jìn)行了優(yōu)化，安全性和穩(wěn)定性更高。”

如今無(wú)人車的產(chǎn)品不少，但大部分依賴衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，容易受到天氣影響，在室內(nèi)運(yùn)行更是局限頗多。行深智能利用多類傳感器進(jìn)行融合感知定位，極大提升無(wú)人車運(yùn)行的穩(wěn)定性。

麻雀雖小，五臟俱全。一臺(tái)“超影”無(wú)人車上就布局了6個(gè)感知設(shè)備和1個(gè)智能駕駛計(jì)算平臺(tái)。其中，感知塔、目標(biāo)識(shí)別相機(jī)、立體視覺系統(tǒng)和智能駕駛計(jì)算平臺(tái)都是行深智能自主研發(fā)的產(chǎn)品。

在調(diào)試車間里，記者看到了“長(zhǎng)”在“超影”頭頂?shù)母兄�塔�！案兄�塔大致分為三個(gè)部分。”李睿指著感知塔說(shuō)，最上方的是激光雷達(dá)，主要負(fù)責(zé)獲取距離、方位、高度等參數(shù)；中間的“黑匣子”里有4個(gè)攝像頭，名為高清水平環(huán)視系統(tǒng)，主要獲取外部物體的姿態(tài)和形狀信息，“就像長(zhǎng)了一雙能夠看360度的眼睛，從各個(gè)角度進(jìn)行捕捉�！�

李睿告訴記者，這兩個(gè)設(shè)備的關(guān)鍵之處在于保持精準(zhǔn)的同步，“激光和圖像相輔相成，做到時(shí)間與空間的一致，這樣才能準(zhǔn)確地判斷行駛路徑�！�

感知塔的最下方是一個(gè)可自動(dòng)伸縮的裝置。當(dāng)車輛需要運(yùn)輸或者“下班”了，就能把感知塔縮進(jìn)車體，一來(lái)能夠保護(hù)設(shè)備，二來(lái)可以避免雨水、塵土的干擾。

除了視覺系統(tǒng)，車輛還配有毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)，這些設(shè)備能夠準(zhǔn)確判斷車輛行駛過(guò)程中突然出現(xiàn)的物體，“哪怕是突然滾出來(lái)一個(gè)小皮球，車輛也能及時(shí)停下�！崩铑Ｕf(shuō)。

智能駕駛計(jì)算平臺(tái)是“超影”的“大腦”，也被行深智能稱為“智駕腦”。這臺(tái)A4紙大小的設(shè)備擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力，并且能在-40℃至70℃的環(huán)境下正常工作。

目前，行深智能的無(wú)人車已經(jīng)被京東和中國(guó)郵政所采納，北京、長(zhǎng)沙、呼和浩特、雄安、德清等地都能看到它們的身影。

本月，在北京舉行的世界機(jī)器人大會(huì)上，行深智能將正式發(fā)布中型廠區(qū)物流無(wú)人車。李睿介紹，相比“超影”，這種適用于大型廠區(qū)的無(wú)人車，在車輛載重、最大速度、最大爬坡、續(xù)航里程等方面都有所加強(qiáng)�！拔覀円呀�(jīng)在國(guó)內(nèi)一家大型工廠里進(jìn)行了試運(yùn)行，效果非常好�！�

給機(jī)器裝上眼睛

定位誤差比一根頭發(fā)還細(xì)

你有算過(guò)每天會(huì)看多少次手機(jī)嗎？權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，如今手機(jī)不離身的都市人群，每天看手機(jī)的次數(shù)多達(dá)110次。

不過(guò)，每當(dāng)你看手機(jī)的時(shí)候，是否想過(guò)一個(gè)問(wèn)題：手機(jī)屏幕玻璃上的顏色是怎么印上去的？

如果告訴你這些玻璃上的色塊，是由無(wú)數(shù)根比頭發(fā)絲還細(xì)的“線”組成，你會(huì)不會(huì)很吃驚？

在長(zhǎng)沙雨花區(qū)，就有三家公司為這種絲印技術(shù)提供智能化和自動(dòng)化的解決方案，分別是湖南安冠智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“安冠智能”）、湖南微視力機(jī)器人技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“微視力”）、湖南漢迪機(jī)器人技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“漢迪機(jī)器人”），它們是湖南三興精密工業(yè)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“三興精密”）的三家全資子公司。

龍生九子，各有不同。如果把這套絲印全自動(dòng)設(shè)備比喻成一個(gè)人，微視力就像眼睛，主攻人工智能視覺處理；漢迪機(jī)器人是四肢，以機(jī)器手等設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；安冠智能負(fù)責(zé)提供其他硬件支持，組成骨骼肌肉。

“大家都知道玻璃有多光滑，要在上面均勻著色，而且保持一致性，難度可想而知�！比�興精密研發(fā)負(fù)責(zé)人廖燁拿起手機(jī)，指著屏幕周圍的邊框說(shuō)，“如果這些地方?jīng)]有顏色，里面的元器件都會(huì)漏出來(lái)，很不美觀�！�

所有顏色里，白色是難度最高的，要反復(fù)10次印刷才能完成。玻璃經(jīng)過(guò)激光切割、打磨，有的曲面屏還要熱彎，然后進(jìn)入印刷階段。

這種印刷不是傳統(tǒng)的油墨印刷，而是要經(jīng)過(guò)一種特殊處理。實(shí)現(xiàn)這一變化的過(guò)程，最關(guān)鍵的是精準(zhǔn)。

“玻璃上了傳送帶后，機(jī)器手抓取，放到一個(gè)轉(zhuǎn)盤上，首先是初步校準(zhǔn)，然后進(jìn)入精密校準(zhǔn)�！绷螣钫f(shuō)，精密校準(zhǔn)就是要準(zhǔn)確地讓模具找到玻璃位置，這一步驟他們通過(guò)視覺定位來(lái)實(shí)現(xiàn)。

“以圖像為基礎(chǔ)，設(shè)備自動(dòng)校準(zhǔn)方位，不能出現(xiàn)一點(diǎn)偏差，精度可以達(dá)到±0.015毫米，大約是頭發(fā)絲的十分之一。”廖燁說(shuō)，這樣才能保證每一塊玻璃的著色都一致。

如此高度智能化的定位系統(tǒng)，讓原本依靠人工的操作被淘汰，其定位準(zhǔn)確率從70%提高到90%以上。

上完色后，還要進(jìn)行檢測(cè)，這道工序也由機(jī)器自動(dòng)完成，以圖像對(duì)比的方式，通過(guò)成千上萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，對(duì)玻璃的品質(zhì)進(jìn)行測(cè)試。

讓廖燁引以為傲的是，這種自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，此前長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口，一套設(shè)備就要六七萬(wàn)元。由于每次印刷完都需要檢測(cè)，所以一條生產(chǎn)線在檢測(cè)上的成本就要花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)元。“2016年我們成立了微視力，2017年就用上了自主研發(fā)的檢測(cè)設(shè)備，成本大幅降低，而且準(zhǔn)確率在90%以上�！�

從進(jìn)行初步校準(zhǔn)到完成檢測(cè)，一塊玻璃的印刷只需2秒到3秒就能完成，算上烘烤的時(shí)間，這套智能裝備最高的生產(chǎn)效率達(dá)到每小時(shí)1600片至2000片，人力可節(jié)省約七成。

自2014年首套設(shè)備誕生以來(lái)，短短5年時(shí)間，三興精密在3C蓋板玻璃自動(dòng)化、智能制造絲印成套設(shè)備細(xì)分行業(yè)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率位居第一，合作客戶包括藍(lán)思科技、伯恩、歐菲光等龍頭企業(yè)。數(shù)以萬(wàn)計(jì)的手機(jī)玻璃通過(guò)這些智能裝備，安裝在了蘋果、三星、華為等著名品牌手機(jī)上，三興精密的營(yíng)收近年來(lái)保持了每年翻一番的驚人增長(zhǎng)速度。