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人工智能+機器人，如何打造未來“超級工廠”？

時間：2025-05-26 15:36:58 新華網(wǎng) 29

當(dāng)前，智能工廠梯度培育取得初步成效。全國已建成3萬余家基礎(chǔ)級智能工廠、1200余家先進級智能工廠、230余家卓越級智能工廠。

這是中國工廠的新變化：機械臂能夠根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)整工作參數(shù)；將大量傳感器置于生產(chǎn)線，每道工序可由“數(shù)字大腦”精準(zhǔn)控制；依托工業(yè)大模型，一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以聯(lián)動整條供應(yīng)鏈……

業(yè)內(nèi)人士認為，人工智能與機器人技術(shù)正以前所未有的速度重塑生產(chǎn)邏輯。伴隨著更高效、更智能的“超級工廠”涌現(xiàn)，制造業(yè)加速步入“智造時代”。

機器人“操作員”持續(xù)進化

當(dāng)機械臂能“思考”，會帶來怎樣的改變？走進中國一拖總裝線涂裝間，生產(chǎn)一線給出答案。

車間內(nèi)，拖拉機底盤噴漆作業(yè)正在進行，機械臂靈動轉(zhuǎn)向，漆膜厚度誤差被控制在毫米級。技術(shù)人員告訴記者，融入智能技術(shù)的機械臂，可以自動生成噴涂路徑，并根據(jù)現(xiàn)場溫濕度調(diào)整相關(guān)參數(shù)。“工業(yè)機器人已經(jīng)能夠感知生產(chǎn)環(huán)境的變化，并實現(xiàn)智能工藝的自適應(yīng)。”

更智慧、更靈活——這是當(dāng)下工廠里工業(yè)機器人應(yīng)用的寫照。

記者近日在汽車、電子、紡織等行業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，通過AI賦能，工業(yè)機器人增加了感知、理解任務(wù)等功能，提高了動作靈活性，正從傳統(tǒng)的自動化機械裝置向具身智能加速進階。

實現(xiàn)“手眼協(xié)同”。在山東鄒城珞石智能制造產(chǎn)業(yè)園，一臺搭載力覺與視覺傳感器的協(xié)作機器人正精準(zhǔn)演示電腦USB接口裝配。機械臂如同被賦予人類觸覺與視覺，在插接過程中實時感知接觸力，動態(tài)調(diào)整角度與力度。珞石機器人首席執(zhí)行官庹華說，通過人工智能技術(shù)增強機器人的感知決策能力，這款機器人可勝任微米級精密裝配。

國投招商先進制造產(chǎn)業(yè)研究院資深研究員宋洪軍說，融合了多模態(tài)交互技術(shù)的工業(yè)機器人可通過語音、手勢、表情等多種方式獲取信息，和以往接收單一指令相比，其能夠更準(zhǔn)確理解人的意圖，能應(yīng)用到更加復(fù)雜的工廠生產(chǎn)場景。

解鎖更多技能。工業(yè)機器人完成不同工序，需要相應(yīng)的工藝包提供“經(jīng)驗值”。近年來，機器人走進生產(chǎn)線，國內(nèi)機器人廠商分別聚焦碼垛、噴涂、焊接等不同工種推出相應(yīng)工藝包，與此同時，關(guān)于多種本領(lǐng)兼容的“通用機器人”研發(fā)也在加快。

“我們正在開發(fā)智能機器人通用技術(shù)底座，支撐不同工業(yè)場景在此基礎(chǔ)上開發(fā)各類工藝包。”埃夫特智能裝備董事長游瑋說，將來工業(yè)機器人不僅可以參照“一部手機加載不同App”模式，解決各個行業(yè)“通用+個性”的需求，還會根據(jù)市場變化更靈活、柔性進行生產(chǎn)調(diào)整。

生產(chǎn)線被“數(shù)”賦能

工廠的智能化，有機器人的“晉級”，還有生產(chǎn)線上的煥新。

在洛軸集團風(fēng)電齒輪箱軸承智能工廠，線下的實體生產(chǎn)線和云端的“虛擬工廠”有機結(jié)合。

洛軸集團股份有限公司董事長王新瑩介紹，該工廠通過數(shù)字孿生系統(tǒng)，實時展示設(shè)備運行信息、產(chǎn)品加工節(jié)拍等關(guān)鍵性生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并與企業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)銜接，獲得生產(chǎn)、庫存和市場訂單等相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更高效的資源配置和智能化的運營管理。

如今，人工智能等新一代數(shù)字技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)線上形成多維度賦能格局，正在打開工業(yè)生產(chǎn)的想象空間。

看研發(fā)設(shè)計，中國船舶推動生成式設(shè)計與船舶自主工業(yè)軟件相結(jié)合，快速模擬數(shù)萬種方案，新船設(shè)計周期壓縮約40%。

看排程生產(chǎn) ，重慶美的通用水機工廠利用超級計算機下發(fā)零部件關(guān)鍵參數(shù)、圖紙等信息，進行智能排產(chǎn)，大幅降低材料損耗和原材料庫存，運營成本降低15%。

看工廠維護，東方電氣集團研發(fā)的國內(nèi)首個聚焦重大能源裝備的行業(yè)垂直大模型——“東方智源”，能精準(zhǔn)生成運維建議，為用戶開出“數(shù)字化處方”……

截至3月底，工業(yè)企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率為83.5%，關(guān)鍵工序數(shù)控化率為66.2%。越來越多的生產(chǎn)線正有“數(shù)”可依，被“數(shù)”賦能。

超級工廠加速涌現(xiàn)

未來工廠什么樣子？從各地的實踐案例中可一探究竟。

——更智能。在廣汽埃安智能生態(tài)工廠，最快每53秒就有一臺新能源汽車“駛”下生產(chǎn)線。高效率得益于工廠集成人工智能、大數(shù)據(jù)、機器人技術(shù)，先進的工藝流程設(shè)計技術(shù)，質(zhì)量管理、物流運輸?shù)闹悄芑鉀Q方案等。

智能制造典型場景是智能工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。工業(yè)和信息化部近期印發(fā)的《智能制造典型場景參考指引（2025年版）》進一步突出了人工智能新技術(shù)在典型場景中的融合應(yīng)用，加強對企業(yè)智能化升級的引領(lǐng)。

——更柔性。位于武漢的攀升科技智能工廠，多條高性能電腦柔性化定制生產(chǎn)線高效運轉(zhuǎn)，顧客在網(wǎng)上下單，工廠基本24小時內(nèi)發(fā)貨，滿足了大規(guī)模個性化定制。業(yè)內(nèi)人士認為，柔性制造能適應(yīng)市場變化，也是加強產(chǎn)業(yè)鏈韌性的具體體現(xiàn)，未來將進一步成為制造企業(yè)的核心競爭力之一。

——更綠色。施耐德電氣無錫工廠內(nèi)，綠色化無處不在：結(jié)合人工智能遺傳算法優(yōu)化工藝參數(shù)，使單臺設(shè)備能耗降低25%；暖通空調(diào)的AI動態(tài)調(diào)控系統(tǒng)，實現(xiàn)單位產(chǎn)品組用水量下降56%……當(dāng)技術(shù)遇到綠色轉(zhuǎn)型的時代命題，工廠實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙重躍升。

工業(yè)和信息化部總工程師謝少鋒表示，下一步將推動數(shù)字技術(shù)全方位全鏈條融合賦能，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。