當前,全球制造業正經歷一場深刻變革,數字化、網絡化和智能化制造已是大勢所趨。作為制造業的基石和核心,生產制造設備的智能化是制造業實現智能制造的前提。
生產設備的智能化如何實現?智能設備產業的升級將依靠哪些技術來支撐和引領?傳統自動化技術和新興的IT技術如何為智能設備產業賦能?
近日,CONTROL ENGINEERING China采訪到了一直深耕智能設備產業的研華(中國)工業物聯網事業群副總經理陳勇成,對智能設備產業的升級進行一個深入的解讀。
01
AIoT:引領設備智造新時代
要想滿足制造的智能化要求,必須從生產設備和裝備開始實行,通過將智能設備引入到生產現場中,將各個終端設備互聯互通,實現各種設備之間的智能感知與互聯,為最終實現智能制造奠定物理基礎。
在實現設備的智能化過程中,陳勇成認為,AIoT將起到關鍵支撐和引領作用。AIoT是指人工智能(AI)與物聯網(IoT)的結合,稱為智能物聯網,這是一種新的技術體系,通過連接和集成物理設備、傳感器和物聯網,實現設備之間的智能交互和數據共享,讓物體能夠感知環境、獲取信息、自動執行任務,以及實現人機、機機之間的智能交互。
AIoT的實現依賴于多種關鍵技術的支持,這些技術共同構建了設備互聯、數據交換和智能化控制的基礎。這些技術包括嵌入式系統、傳感技術、通信技術、數據處理與存儲技術、物聯網安全、人工智能與機器學習、可視化與交互式HMI等。
“以前的設備強調的是本身的自動化控制,而現在還要強調設備的聯網、感知,甚至要有數據分析和AI機器學習的能力,通過AIoT來驅動智能設備產業升級是裝備智能化的內在要求。” 陳勇成表示,AIoT中的AI和IoT就如同人體的大腦與感官,利用感官搜集周遭的資訊再傳達至大腦來做出反應,因此,在智能設備中實現AI與IoT的結合便能達到更高的效率,可以強化數據管理和分析,同時改善人與機器的互動,AIoT將引領設備制造走向智造的新時代。
在陳勇成看來,AIoT在半導體、鋰電、儲能、光伏、3C電子制造、電動汽車及車路協同等新興的智能設備細分領域尤為重要,這也是目前研華最為關注的重點行業。
02
延續工業基因,打造AIoT智能設備解決方案
一直以來,研華在工控機領域享有盛譽,幾乎是工控機的代名詞。隨著AIoT的興起和深入應用,研華利用幾十年積累的工控機行業經驗,推出了具有工業基因的端邊云網一站式AIoT產品方案,包括從底層的智能感知與通訊、影像采集卡、運動控制、邊緣AI平臺,GPU服務器 工業云平臺等,而這其中,邊緣AI平臺是AIoT智能設備解決方案的重要一環。
“以前我們傳統的工控機強調的是CPU的運算,而對于AIoT智能設備來說,越來越多的需要GPU運算,所以我們現在更多的是用工業邊緣AI平臺來替代原來的工控機。” 陳勇成解釋道,由于目前智能設備往往需要用到機器視覺和機器學習,用來進行瑕疵檢測或者產品圖像識別,所以GPU顯卡的運算效能大于CPU的效能,比如將CPU從8代提升到最新的12代,價格會翻幾倍但運算效能僅能提升10%-20%,而如果采用8代CPU加GPU顯卡的方案,價格增加不多但效能可提升3~5倍。
不僅如此,陳勇成強調,工業邊緣AI并不是在傳統工控機上插上GPU卡這樣簡單,而是需要進行重新的架構設計和系統整合,加入各類I/O、USB、Wi-Fi、4G/5G等接口以及電源、操作系統等,不僅要讓工業邊緣AI平臺做到低功耗,還要做到小型化、易用化。
為此,研華和英偉達合作,推出了基于英偉達 Jetson平臺豐富邊緣運算端軟硬件產品,并在智能工廠、車路協同、AGV智能小車、自動駕駛公交車、電動車換電系統和智能機器人等多種場合得到了應用。
“做到低功耗和小型化后,工業邊緣AI平臺可以顛覆我們傳統的思維模式,應用到以前想做但做不到的市場。” 陳勇成表示,“相比傳統的機架式工控機加GPU顯卡的方式,緊湊型工業邊緣AI平臺在做到功耗最大只有150瓦時,效能上仍可以達到傳統方式的60%-70%,而這樣的效能已經完全可以滿足車載、AGV和智能設備的需求,在智能設備領域,未來3-5年,具有AIoT特征的工業邊緣AI平臺取代傳統工控機將是必然趨勢。”
當然,對于深耕國內工控市場30多年的研華來說,也深刻洞察到了當前國內高端裝備國產化的趨勢。在工控機、工業服務器和工業邊緣AI平臺上,研華幾年前就已經和飛騰、海光、兆芯等國產CPU廠商合作,推出了多款純國產化產品。在工業邊緣AI上也已經和華為昇騰合作,推出了可搭載昇騰Atlas卡的系列產品。“研華一直耕耘行業及原廠生態,對于日益崛起的國產CPU廠商,我們始終保持合作開放心態,不斷推出性能穩定的國產化產品,助力重點行業的國產化進程。” 陳勇成說道。
03
深耕AIoT應用:從產品驅動轉向產業驅動
AIoT時代的到來,無論是對于智能設備還是智能工廠、智慧城市、智慧醫療等產業來說,用戶需要的是一個涵蓋從底層數據采集、智能感知,到數據傳輸、自動化控制、邊緣AI以及上層的工業云應用的整體解決方案。特別是對于半導體、鋰電、新能源等新興行業來說,融入行業經驗知識的軟硬件一體化方案更是尤為重要。基于此,研華在成立40周年之際,正式提出了從產品驅動轉向產業驅動的業務發展戰略。
“產業驅動戰略的提出,意味著我們將整合公司內部所有產品部門,以一個個細分行業整體AIoT解決方案來滿足客戶的需求。” 陳勇成表示,一直以來研華都是以產品來驅動業務發展的,由于研華產品線十分廣泛,在公司內部有著近60個產品部門,有時一個客戶需要同時面對研華的多個部門,而今后研華以行業解決方案來面對客戶,就不會再有這樣的情況。當然,行業整體解決方案的方式也會給用戶帶來前所未有的價值。
單純以產品思維已不能滿足日益復雜的企業數智化需求,研華必須向前跨一步,深入到行業的具體應用場景中,充分了解用戶痛點及需求。陳勇成談到,其實在2018年,研華就已經意識到這一點,并在當年提出了AIoT共創模式,明確在2018到2030年左右為研華發展的Phase II階段,在此階段研華將聯合生態伙伴共創各垂直行業軟硬件整體解決方案。時至今日,研華其實一直以“生態共創”的策略踐行著“產業驅動”這一戰略。
“從產品思維到產業思維,最大的差別在于,賣產品則只考慮產品技術的先進性、產品性能,是做好產品再找應用產業。但現在我們應該是站在行業與客戶視角,用產業思維去深入到客戶的具體應用場景,充分調動數智化能力,反復進行產品和方案的打磨,這樣才能滿足深耕AIoT行業應用的需求。” 陳勇成總結道。
據陳勇成介紹,為加速智能設備產業AIoT落地,研華將于10月12日在昆山研華協同創新研發中心舉辦以“產業數智升級 創新賦能價值”為主題的2023研華智能設備產業伙伴峰會。峰會聚焦創新智能設備、AIoT邊緣智能、智能交通、算網融合四大產業,邀請30+產業大咖及合作伙伴、500+行業伙伴蒞臨現場,共同探討AIoT時代下產業數智化轉型發展新思路、新技術、新模式。
智者謀勢,能者謀局。我們看到研華提出了從“產品驅動”到“產業驅動”的轉變,憑借其40年工業計算機行業積累和優勢,大力推動著AIoT的工業應用場景落地,借勢謀局,這或許就是研華走向下一個40年最正確的開始。
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原文標題:研華陳勇成:AIoT引領智能設備產業升級
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