《浙江日?qǐng)?bào)》丨深讀

橫店?yáng)|磁電池片六廠(chǎng)員工講述他們和智能機(jī)器的故事——

“未來(lái)工廠(chǎng)”什么樣

12月28日，《浙江日?qǐng)?bào)》刊發(fā)《橫店?yáng)|磁電池片六廠(chǎng)員工講述他們和智能機(jī)器的故事——“未來(lái)工廠(chǎng)”什么樣》一文，全文如下：

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編者按：今天的大項(xiàng)目，是明天的新動(dòng)能。2020年3月，在新冠肺炎疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展影響最嚴(yán)重的時(shí)期，浙江以一批重大項(xiàng)目集中開(kāi)工吹響謀發(fā)展的號(hào)角。10月，又有516個(gè)重大項(xiàng)目集中開(kāi)工，以更大的體量、更優(yōu)的結(jié)構(gòu)、更高的質(zhì)量為“十四五”提前蓄勢(shì)。三月提振信心，十月展望未來(lái)。如今，放眼之江兩岸，一個(gè)個(gè)大項(xiàng)目正吹響“集結(jié)號(hào)”、跑出“加速度”，它們是浙江彰顯發(fā)展定力、淬煉經(jīng)濟(jì)硬實(shí)力的真實(shí)寫(xiě)照?！包c(diǎn)亮”系列大項(xiàng)目篇開(kāi)篇，讓我們走進(jìn)今年9月正式投產(chǎn)的全省最大的5G專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用智能工廠(chǎng)，一窺產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、新舊動(dòng)能加速轉(zhuǎn)換的澎湃動(dòng)能。

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未來(lái)工廠(chǎng)

橫店集團(tuán)東磁股份有限公司電池片六廠(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“六廠(chǎng)”），名字聽(tīng)起來(lái)普普通通，卻“生來(lái)不凡”。它于2019年9月開(kāi)建，投資7.2億元，被列入2020年國(guó)家傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化、信息化改造項(xiàng)目，“年產(chǎn)1.6GW高效PERC單晶電池片項(xiàng)目”列入《2020年省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目增補(bǔ)名單》。今年12月，省經(jīng)信廳公布的《2020年浙江省“未來(lái)工廠(chǎng)”擬認(rèn)定名單》中，“橫店?yáng)|磁單晶電池片未來(lái)工廠(chǎng)”名列其中。

日均生產(chǎn)105萬(wàn)片單晶電池片，AI檢測(cè)200毫秒完成……作為全省最大的5G專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用智能工廠(chǎng)，六廠(chǎng)從生產(chǎn)、物流到檢測(cè)等環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)5G邊緣計(jì)算賦能。

2020年省政府工作報(bào)告指出，加快推進(jìn)“1+N”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系建設(shè)，連接5000萬(wàn)臺(tái)工業(yè)設(shè)備，服務(wù)10萬(wàn)家以上工業(yè)企業(yè)。建成5G基站5萬(wàn)個(gè)，實(shí)現(xiàn)縣城以上全覆蓋。年末，記者走進(jìn)六廠(chǎng)，在運(yùn)用5G邊緣計(jì)算技術(shù)的車(chē)間里，聽(tīng)聽(tīng)員工和智能機(jī)器之間的故事，一窺5G給制造業(yè)帶來(lái)的突破革新，感受省“十四五”規(guī)劃中“推廣新智造模式”的意義所在。

故事1 熟練工變“清潔工”

六廠(chǎng)的單晶電池片生產(chǎn)，分為15道工序。瘦小的應(yīng)德偉，是第8道“PE二合一”工序的班長(zhǎng)。這道工序，是在硅片背面沉積氧化鋁形成鈍化層，并在氧化鋁表面再生成一層氮化硅膜。

應(yīng)德偉的工作內(nèi)容理解起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單：清理衛(wèi)生，檢查工裝夾具的完整性等等。但此前，應(yīng)德偉還在傳統(tǒng)生產(chǎn)車(chē)間時(shí)，這個(gè)崗位的工作，讓他感到非常尷尬。

比如其中的插片環(huán)節(jié)，他要用一根吸筆，吸起166毫米寬的電池片，插入168毫米寬的工裝夾具內(nèi)。僅有2毫米的空隙，一不注意就會(huì)造成碎片，非常費(fèi)眼力。更令個(gè)頭不高的應(yīng)德偉感到苦惱的是，操作平臺(tái)高1.3米左右，加上工裝夾具的高度，他經(jīng)常得踮腳才能完成操作。可以說(shuō)，插片這個(gè)活，沒(méi)有三四個(gè)月的練習(xí)，很難成為熟練工?！捌鋵?shí)個(gè)子高也不舒服，經(jīng)常得彎腰?！蓖谶@道工序的董軍偉無(wú)奈地說(shuō)。

這個(gè)需要熟練工的崗位，每日一次次重復(fù)機(jī)械操作，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，讓招工變得越來(lái)越難。“沒(méi)人愿意做，產(chǎn)能不匹配，整個(gè)生產(chǎn)都會(huì)受到影響?！睉?yīng)德偉說(shuō)。

（機(jī)械手臂操作）

現(xiàn)在，六廠(chǎng)的插片和取片工作，則交給了30只機(jī)械手臂，機(jī)械手上裝了多個(gè)傳感器，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)控制操作，一次就能插28片，非常穩(wěn)定，而且可以日夜不停地工作。從以前要求“熟練工”，到現(xiàn)在做好“清潔工”即可，新員工來(lái)了一星期就能上手，人工少了一半，效率卻增加了數(shù)倍。

機(jī)器讓員工操作更輕松，還反映在每天的步數(shù)上。董軍偉說(shuō)，以前上一個(gè)班，在車(chē)間里能走到三四萬(wàn)步，現(xiàn)在走不了多少步了，因?yàn)橛辛恕按健钡腁GV（自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸）小車(chē)。

AGV小車(chē)不載人，但是承擔(dān)了物流搬運(yùn)，并能處理上料、下料等。66輛AGV小車(chē)，集成了5G通訊模組，類(lèi)似安裝了一張手機(jī)SIM卡，能夠直接連接到5G網(wǎng)絡(luò)，精確、無(wú)誤差地接收信號(hào)并按照規(guī)劃路線(xiàn)穿梭在各個(gè)生產(chǎn)單元之間。

（運(yùn)輸中的AGV小車(chē)）

故事2 新搭檔的“軟硬手”

從傳統(tǒng)車(chē)間到5G車(chē)間，工序改良、環(huán)境改善，老員工的工作內(nèi)容出現(xiàn)了顛覆性的變化，王聰和洪騰耀這對(duì)新搭檔面對(duì)的則是全新的工作。

王聰大學(xué)專(zhuān)業(yè)是網(wǎng)絡(luò)工程，洪騰耀是信息與計(jì)算科學(xué)，在六廠(chǎng)，兩人是一對(duì)“軟硬兼施”組合。目前兩人的所有同學(xué)中沒(méi)有跟他們從事相似工作的。

“硬”的是王聰，今年5月移動(dòng)公司做好車(chē)間外網(wǎng)的5G宏基站布局后，車(chē)間內(nèi)網(wǎng)的室分基站、微基站等，以及分布在生產(chǎn)設(shè)備上的124個(gè)CPE（移動(dòng)信號(hào)接入設(shè)備），都由王聰和同事們負(fù)責(zé)調(diào)試以及后續(xù)維護(hù)，AGV小車(chē)上的5G通訊模組就是其中之一。王聰同時(shí)承擔(dān)著MES系統(tǒng)（面向制造企業(yè)車(chē)間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)采集工作，所有生產(chǎn)設(shè)備上的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、工藝優(yōu)化、故障預(yù)警等信息，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸后集合處理。

（員工查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）

“我的工作跟王聰互相補(bǔ)充，他負(fù)責(zé)硬件，我偏軟件?！焙轵v耀說(shuō)，王聰布局網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集后，由他負(fù)責(zé)展示、匯總、分析。譬如產(chǎn)品追溯，六廠(chǎng)以一個(gè)“花籃”為單位，內(nèi)含100片電池片，從進(jìn)廠(chǎng)到出庫(kù)，全程自動(dòng)掃描讀取，記錄相關(guān)信息，出廠(chǎng)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就能追溯到每個(gè)“花籃”的每道工序，并進(jìn)行分析、改進(jìn)。

在六廠(chǎng)，5G信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋，各生產(chǎn)設(shè)備上裝置的196張5G邊緣流量卡，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)間所有設(shè)備的智能控制。對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的采集分析，之前由專(zhuān)業(yè)工程師或技術(shù)員點(diǎn)到點(diǎn)地記錄，再由人工進(jìn)行分析提供給管理層決策。運(yùn)用5G邊緣計(jì)算技術(shù)后，采集到的信息先匯總傳遞至邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，利用其搭載的高性能處理器，預(yù)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、篩選和判斷，最后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口將集約化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的及時(shí)高效上報(bào)和反饋。

故事3 他的孩子叫AI

六廠(chǎng)去年9月開(kāi)始建造廠(chǎng)房，從原有各個(gè)廠(chǎng)區(qū)抽調(diào)來(lái)的骨干員工，看著它從無(wú)到有拔地而起，一批批先進(jìn)設(shè)備入場(chǎng)安裝。今年6月，六廠(chǎng)調(diào)試生產(chǎn)，9月正?；?。

負(fù)責(zé)生產(chǎn)線(xiàn)最后一道“檢測(cè)”工序的葛展軍，在見(jiàn)證六廠(chǎng)誕生的同時(shí)，還守著AI的成長(zhǎng)。他的工作崗位不是傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的“檢測(cè)員”，而是“AI視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)專(zhuān)員”。AI有如葛展軍的孩子，他幫助AI不斷地學(xué)習(xí)吸收、自我優(yōu)化，成為一名出色的智能“檢測(cè)員”。

AI的檢測(cè)方法，看上去并不復(fù)雜。電池片通過(guò)流水線(xiàn)轉(zhuǎn)到檢測(cè)儀上后，燈光一閃就完成了，比做CT快得多，肉眼根本來(lái)不及細(xì)看?！皺z測(cè)一片單晶電池片，只需要200毫秒。”葛展軍說(shuō)，檢測(cè)基于光學(xué)圖像、自動(dòng)化，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸，AI質(zhì)檢在MEC邊緣服務(wù)器上執(zhí)行，數(shù)據(jù)歸檔則存儲(chǔ)在云端進(jìn)行，由此實(shí)現(xiàn)單晶電池片EL（電激發(fā)光）檢測(cè)的毫秒級(jí)自動(dòng)判定。

（自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)）

把AI檢測(cè)“訓(xùn)練”成毫秒級(jí)的水平，葛展軍花了兩個(gè)月時(shí)間。“傳統(tǒng)對(duì)單晶電池片的檢測(cè)，主要采用灰度對(duì)比，機(jī)器分選測(cè)試的算法和標(biāo)準(zhǔn)也不同，誤判率在5%—10%，漏檢率在2%以上?！备鹫管娬f(shuō)，AI的一套檢測(cè)模型，要設(shè)定產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)，還要包含所有缺陷，單種缺陷識(shí)別需經(jīng)過(guò)5萬(wàn)次的練習(xí)，而整套模型訓(xùn)練完成一般需要20萬(wàn)次，耗時(shí)10小時(shí)。訓(xùn)練后，還要不斷進(jìn)行優(yōu)化，提升檢測(cè)精度。

2013年就進(jìn)入東磁的葛展軍，在檢測(cè)工序上歷練多年，AI的學(xué)習(xí)能力和進(jìn)步速度比他快得多。與車(chē)間剛開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)相比，AI自身的漏檢率和誤判率大大下降，學(xué)習(xí)能力則大大提升。目前，AI的模型訓(xùn)練時(shí)間已縮減至半小時(shí)，漏檢率從2%降至0.15%，誤判率從4%降至0.3%。

葛展軍也有他的后道搭檔，PQC（過(guò)程質(zhì)量控制）主管吳炎炎。葛展軍的AI不斷更新搜集電池片的缺陷后，吳炎炎進(jìn)行問(wèn)題跟蹤，對(duì)缺陷圖片進(jìn)行分類(lèi)分析，尋找出現(xiàn)缺陷的原因，并修改工藝以避免缺陷再次出現(xiàn)。人、AI與生產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，一起尋求最完美。

故事4 專(zhuān)網(wǎng)搭上5G快車(chē)

站在不同的工序上，六廠(chǎng)不同崗位的員工，對(duì)這個(gè)“未來(lái)工廠(chǎng)”有各自不同的認(rèn)識(shí)與觀(guān)感。而關(guān)于數(shù)字化、智能化，關(guān)于六廠(chǎng)的“光榮與夢(mèng)想”，站在更全局角度的建設(shè)者與管理者，顯得更加自信與豪邁。

六廠(chǎng)作為5G邊緣計(jì)算的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目，橫店集團(tuán)東磁股份有限公司信息科科長(zhǎng)李明全程參與建設(shè)。應(yīng)用5G的工廠(chǎng)很多，六廠(chǎng)被稱(chēng)為“全省最大的5G專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用智能工廠(chǎng)”，“專(zhuān)網(wǎng)”兩字不可缺少?！斑\(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，移動(dòng)公司為六廠(chǎng)做了一個(gè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)，可以理解為所有5G信號(hào)都是在六廠(chǎng)內(nèi)部傳輸。”李明說(shuō)。

（六廠(chǎng)車(chē)間外景）

選擇5G，配套邊緣計(jì)算技術(shù)，搭載工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，六廠(chǎng)的最終選擇來(lái)自一番優(yōu)劣比較：與傳統(tǒng)的有線(xiàn)布線(xiàn)、WIFI傳播相比，5G的傳輸速率快、時(shí)延低，安全性好、抗干擾強(qiáng)，綜合建設(shè)成本也更低。

六廠(chǎng)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，聽(tīng)起來(lái)要經(jīng)歷一個(gè)“漫長(zhǎng)”的過(guò)程。比如，設(shè)備產(chǎn)生信令數(shù)據(jù)后，通過(guò)六廠(chǎng)的5G室分基站先傳到東陽(yáng)骨干機(jī)房，再傳輸至金華移動(dòng)樞紐樓，然后通過(guò)邊緣計(jì)算設(shè)備傳回至六廠(chǎng)的數(shù)字電路，返回到廠(chǎng)區(qū)服務(wù)器內(nèi)。

即使要這樣走一個(gè)涉及多地的來(lái)回，5G的傳輸速率依然高過(guò)有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)WIFI布線(xiàn)，時(shí)延僅有15毫秒。李明舉例說(shuō)，AGV小車(chē)的調(diào)度要求非常高，如果信號(hào)指令的時(shí)延過(guò)長(zhǎng)，匹配不到位、定位不精準(zhǔn)，調(diào)度就會(huì)失靈，5G網(wǎng)絡(luò)有效解決了時(shí)延問(wèn)題。

六廠(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)金剛剛說(shuō)，六廠(chǎng)擁有諸多專(zhuān)利：設(shè)備專(zhuān)利、工藝專(zhuān)利等，整條智能化流水線(xiàn)公司參與自主設(shè)計(jì)，大部分專(zhuān)利權(quán)都自有或與供應(yīng)商共有。李明告訴記者，六廠(chǎng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率，達(dá)到了90%。

擁有自主專(zhuān)利生產(chǎn)線(xiàn)六廠(chǎng)，產(chǎn)能驚人，是橫店?yáng)|磁原有4個(gè)電池片廠(chǎng)產(chǎn)能的總和，讓公司的電池片生產(chǎn)產(chǎn)能直接翻倍。六廠(chǎng)對(duì)268臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)能還在不斷提升，金剛剛說(shuō)，上個(gè)月六廠(chǎng)對(duì)外公開(kāi)的數(shù)據(jù)，是日均生產(chǎn)100萬(wàn)片單晶電池片，對(duì)15道工序的細(xì)節(jié)再提升后，現(xiàn)在日均生產(chǎn)量已達(dá)到105萬(wàn)片，下一步的目標(biāo)是108萬(wàn)片。

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來(lái)源：浙江日?qǐng)?bào)

作者：楊振華  肖淙文  蔡 鳳  單冠定

編輯：蔣智  厲源