解码“会思考”的AI智造(附图片)
人民邮电报
走进杭州萧山的万向精工5G工厂,汽车轮毂轴承单元生产线上的质量检测已从“人眼判断”转向“AI诊断”:高清视觉采集终端实时捕捉产品外观、尺寸和装配精度,AI算法快速识别细微缺陷;设备健康模型持续分析运行数据,可提前7到15天发出故障预警。
浙江万向精工有限公司深耕高端汽车零部件30余年,是汽车轮毂轴承单元领域的制造业单项冠军示范企业、国家级卓越级智能工厂和浙江省未来工厂标杆,产品进入多家国内外主流车企供应链。如今,这里正在推动AI、5G+工业互联网从单点应用走向质量、设备、生产和管理全流程。
近日,工业和信息化部发布《2025年5G工厂典型应用实践》,从全国1260个5G工厂名录项目中,遴选出100个技术先进、具有标杆引领作用的典型实践。由万向精工建设的“汽车零部件智造5G全连接工厂”入选,成为全国汽车工业数字化转型的标杆案例。
“AI火眼”让质量控制形成闭环
汽车轮毂轴承单元是汽车底盘系统的关键基础零部件,长期承受复杂载荷、高速运转等严苛工况,对精度、一致性和可靠性要求极高。传统质检主要依靠人工目检,磕碰、微裂纹、尺寸超差等细微缺陷能否被发现,往往取决于质检员的经验,抽检也难以覆盖每一件产品。
在5G全连接工厂建设中,万向精工在关键工序部署高清视觉采集终端,通过5G工业专网实时传输质量数据,再由基于海量标注数据训练的AI算法,对产品表面、尺寸和装配精度进行微米级判别,实现100%全自动化全检。发现异常后,系统可自动触发分级预警、产线停机、不合格品分流返工等指令,将“发现缺陷、判断缺陷、处置缺陷”连成闭环,质量管理由末端抽检转向全过程控制。
“依托5G大带宽、低时延特性,工业相机采集的图像可实时传输至共享处理单元,由算法统一开展缺陷识别,单工位检测时间控制在0.5秒以内。”万向精工相关负责人向记者表示,生产过程中的物料、加工、装配和检测数据都被实时记录,如果发现产品质量问题,可以快速定位并锁定关联原料和同批次产品,降低质量风险扩散概率。
设备从“坏了再修”到“未病先治”
质量稳定离不开设备稳定。针对磨床、热处理炉、自动化装配线等核心设备,万向精工在关键部位部署温度、振动、电流、运行负荷等传感器,24小时采集工况数据,为每台设备建立全生命周期数字档案。
基于长期积累的历史数据,AI系统学习设备正常运行规律和故障特征,搭建设备健康研判模型,可提前7至15天预警轴承磨损、主轴偏移、电机老化等潜在故障。系统还会根据设备实时状态生成运维方案,动态调整运行参数、修正偏差。
过去“停机后排查维修”的被动处置,由此转为在故障发生前抓住干预窗口,减少非计划停机和产能损失。
“设备养护计划也由系统自动生成并下发,执行完成后上传记录、闭环验收,保养计划执行率达到100%。”万向精工相关负责人表示,工作人员必要时可通过5G虚拟专网远程介入控制系统、及时排除故障。数据显示,目前厂内设备故障处理效率提升30%,故障知识库覆盖率达到90%。
柔性生产有了“智能调度员”
面对多型号轴承混线生产,万向精工依托未来工厂工业互联网平台,汇聚了订单、物料库存、设备状态、工序节拍等全链条数据。AI排产算法能够综合分析并进行仿真推演,动态生成生产计划和调度方案。
“在生产单元投入运行前,车床、机器人、自动导引运输车等设备的参数还会被映射至虚拟空间。通过数字孪生模型模拟设备运行、产线布局和物流路线,我们可以提前发现节拍冲突和路径拥堵。应用后,产线布局优化周期缩短30%,物流路线规划时间减少25%。”相关产线负责人向记者介绍。
排产结果实时下发至全厂生产控制系统,自动调整设备参数、工序节奏和物料配送时序,同时联动生产过程测试系统校验生产适配性。生产组织由人工协调、人工调参,逐步转向自适应调度和智能化管控,为多品种、小批量需求提供更灵活的响应能力。
“精工智核”打通全厂数据
六轴机器人搭载3D视觉系统,动态匹配上下料节拍,上料环节成本降低50%;AGV通过5G网络接收调度指令,动态优化配送路线,配送成本降低30%——这些场景背后,是万向精工打造的“精工智核”企业大脑和数字孪生全景管控体系。
据介绍,万向精工联合杭州联通构建“5G工业专网+工业互联网平台+自研算力集群”,打通研发、生产、质检、设备、物流、能耗、供应链等12项信息系统,对全厂数据统一清洗和治理,构建与物理工厂1∶1映射的数字孪生体,并以此为基础对生产调度、能耗管控、供应链协同、安全风险预警等环节进行管控。
以能耗管理为例,空压机用电量占企业总用电量的25%以上。过去主要依靠人工设定运行参数,容易出现供气不稳定和设备空转。如今,多台空压机联控系统能够实时分析产气量和用气需求,更好匹配生产高峰期、低谷期,企业万元产值能耗降低16%。
“十五五”规划纲要提出加快建设制造强国,以数智绿色技术赋能传统产业优化升级。万向精工的实践表明,AI赋能制造业,关键不在于“单点炫技”,而在于进入核心工艺、核心设备和核心管理流程;5G的价值,也不只是连接更多设备,更在于让数据实时流动、让算法快速决策、让控制及时闭环。
从100%全自动化全检到提前7至15天设备故障预警,从人工智能排产到数字孪生辅助全厂决策,万向精工正在以数据驱动重塑生产方式,为传统制造业高端化、智能化、绿色化转型提供可借鉴的样本。