像抬起冰箱门板般“啪”地装上机身…如时光机般预测10分钟后的“灯塔工厂”[AI 自主制造,开启未来]
“可预测10分钟后”的AI
自律制造实验室“灯塔工厂”
探访昌原LG智能园区冰箱生产栋
提前预测并应对问题的AI智能系统
危险且精密的工序由机器人高速代劳
在宏伟的冰箱组装线正中央,机器人一把举起重达20公斤的门板,毫无缝隙地嵌入机体。误差仅为0.15毫米。金属与金属严丝合缝的瞬间,车间短暂静默,周围传送带上则不断有多种型号的冰箱源源不断流过。
头顶上,载着物料箱的轨道不停运送零部件,地面上,物流机器人来回奔走。9日走访的庆尚南道昌原市LG智能园区,不再是传统意义上的工厂,而像一个有生命的有机体般紧密而精密地运转。
2022年,世界经济论坛(World Economic Forum)将这里评选为韩国第三家“灯塔工厂”。灯塔工厂如同夜海中的灯塔,被视为为全球制造业指明方向的未来型工厂。走进生产冰箱的综合生产栋一层大厅,6块大型屏幕映入眼帘。犹如“时光机”般提前10分钟预测工序状况的“数字孪生”,以及感知设备状态的智能检测平台“PIE(Plug-in for Intelligent Equipment)”实时显示各类数据。
数字孪生基于海量生产数据,预测零部件缺货或设备异常,并向作业人员发出预警。PIE则提前感知不良发生的可能性,引导采取应对措施。这一系统已经应用于钣金、成型、发泡、循环等冰箱四大核心工序,生产线运转情况、零部件流转、设备是否异常以及生产实绩等一目了然。
支撑这一系统的是精密的“立体物流系统”。在三层作业区,从一层乘连续输送机运上来的零部件被送往指定区域。地面上,50台最大可搬运600公斤物料的自动导引运输车不停穿梭,天花板上则运行着最大可输送30公斤物料的高空输送机(Overhead Hoist Transport)。印刷电路板、门铰链等各类零部件被源源不断送至作业区。
此外,布设在生产线各处的智能无人仓库可实时掌握库存,一旦不足便自动发出补给请求。装有主要零部件的SPS(Set Part Supply system,成套零部件供应系统)箱会根据作业人员的位置自动移动,消除了不必要的动线和时间浪费。
机器人不仅负责搬运,也被投入到高难度工序中。基于深度学习的高频焊接技术可以对温度和时间进行精密控制,焊接完成后还能自动检查制冷剂是否泄漏。过去以人工操作既繁琐又危险的工序,如今由机器人精密且安全地完成。
LG智能园区的所有工序平均在12.8秒内完成。58种不同型号的冰箱可在同一条生产线上同时生产。作业人员的工作重心从执行工序转为监控和控制系统。
安全性也十分突出,几乎无需复杂的防护装备。LG电子相关负责人表示,“机器人和人工智能技术不仅仅是为了追求效率,更重要的目的是作为以人为本的技术来保障作业人员的安全”。
制造业的核心在于零部件和工序。错误和不良要尽可能少,生产线必须不停运转。要制造出最优质的产品,就必须同时满足“快速”和“完美”这两个看似难以共存的条件。如今,制造业已进入要从自动化迈向“智能化”的时代。LG智能园区正走在这一转型的最前沿。
政府也将这类“灯塔工厂”视为制造业创新的轴心。Lee Jae-myung政府表示,将为人工智能转型(AI Transformation)打造规模达100万亿韩元的民间和公共投资基础,制造领域被列为最先应当植入人工智能的核心板块。政府构想是以龙头企业为中心打造“人工智能工厂”,从而扩大产业生态。
主要大型企业也纷纷加快推进各自的人工智能制造创新战略。浦项制铁与合作伙伴一道,将炼钢全流程的预处理实现自动化;SK Innovation则在蔚山CLX引入基于人工智能的无损检测自动评估解决方案,同时提升设备效率并降低不良率。
LG电子正着手将PIE平台扩展至整个集团,LG化学则通过把在“母工厂”积累的工艺数据转移到美国田纳西州正极材料工厂的方式来试验其人工智能战略。
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