智能制造正加速重塑中国制造业的每一道生产工序,成为推动制造业高质量发展的关键力量。
在湖北武汉,长飞光纤光缆股份有限公司的生产车间内,数十台拉丝塔纵贯5层楼,持续自动运转,细如发丝的光纤以每分钟3500米的速度稳定“流淌”而出。这背后,离不开人工智能算法对生产过程的实时调度和动态优化。
“在高速拉丝过程中,工况会不断波动,传统工艺很难做到及时适配和精准调整,光纤断纤、报废等风险也会随之上升。”长飞研究院院长顾立新介绍,他们依托人工智能算法研发出的多策略拉丝控制技术,能够实时感知拉丝工况,动态匹配最优控制策略与工艺参数。在长飞智能工厂,人工智能应用覆盖率目前已超过八成,可支撑数百种光纤光缆产品并行、稳定、高效生产。该项目也成功入选工业和信息化部发布的全国首批15家领航级智能工厂培育名单。
光纤产品早已进入千家万户,那么,建设一座高标准智能工厂还有必要吗?在长飞工作了26年的顾立新,对这一问题有着深刻认识。
从装备、工艺、原材料一度受制于人,到如今实现光纤预制棒、光纤、光缆关键装备的自主研发和自主制造,长飞走出了一条艰难却坚定的技术突围之路。顾立新和同事们始终坚信,只有持续提升制造能力,才能真正把市场需求有效转化为实际订单。近年来,长飞每年至少将5%的营业收入投入研发,累计获得国内外专利1300余件。
然而,随着全球光纤市场增速放缓,产品价格也出现断崖式下跌——从过去一公里光纤售价一两千元,到如今不足20元,长飞再次站在产业转型升级的十字路口。如果不转型,只能在低端赛道持续“卷”价格;而选择转型,又必须面对工序离散、流程高度依赖人工推进、数字化基础尚未完全打通等现实痛点。管理层反复权衡后认为:建设智能工厂虽然投入巨大、回报周期未知,但必须拼一次。
转型升级,首先要转变观念。在光纤预制棒制造环节,原材料质地脆弱,需要人工夹持并精准移动,稍有不慎就可能发生碎裂。当团队提出使用工业机器人实现自动上下棒时,一线生产同事曾直接表达担忧:“万一机器人出故障,把棒体摔碎了,我这个月的合格率肯定会受影响。”
为此,顾立新和团队想出了一个稳妥的办法:将机器人夹棒动作拆解为多个步骤,每完成一段动作后,先由人工进行复核,相当于先给机器人“打样”;确认无误后,再执行下一步。随着不断训练和优化,机器人的动作也变得越来越精准、稳定和连贯。
“人工智能+大数据在这里发挥了非常重要的作用。”顾立新表示,随着生产数据持续积累、模型反复迭代,机器也变得越来越“聪明”。目前,长飞已经探索形成包括光纤光缆产品碳足迹智能监测在内的20个人工智能应用场景,显著提升了生产效率、产品质量和智能制造水平。
智能工厂入选领航级智能工厂培育名单后,顾立新开始思考,如何进一步发挥“领航”作用。基于多年积累的生产经验,长飞围绕技术、标准、平台、人才、设备等要素,建立起一套完整的生产体系。这套体系不仅应用于长飞自身海内外智能工厂建设,还赋能有色金属、汽车零部件等上下游企业,推动产业链协同提速,促进智能制造能力共享。
不担心培养出竞争对手吗?这是顾立新经常被问到的问题。“帮助别人,其实也是帮助自己——这就是我们对‘领航’的理解。”顾立新说,共享发展经验,有助于降低企业自身和整个行业的综合成本,提升产业链整体效率与韧性。
用人工智能技术打造领航级智能工厂,用光纤产品支撑人工智能产业发展。“人工智能快速发展,对算力和信号传输能力提出了更高要求。”长飞执行董事兼总裁庄丹介绍,去年以来,公司先后推出可满足超高速率、超大容量、超长距离传输需求的空芯光纤等产品。与此同时,光纤技术本身也在持续支撑人工智能产业发展——空芯光纤的突破,使光信号传输介质由玻璃纤芯变为空气纤芯,这不仅是材料层面的创新,更带来了信号传输速度的显著跃升。
