“神經(jīng)元”系統(tǒng)破解模具行業(yè)非標定制困局

楊芝

隨著全球制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)標準化規(guī)?；a(chǎn)能力已達到較高水平。而模具制造恰恰與標準化規(guī)?；療o緣，甚至被稱為“智能改造的禁區(qū)”。其原因是，模具作為“工業(yè)之母”，是所有工業(yè)制造的基礎，是標準化規(guī)?；a(chǎn)的前提，其產(chǎn)品設計隨機性高，生產(chǎn)工藝復雜，存在產(chǎn)品質量、交貨期、成本均不穩(wěn)定等問題。多年來，企業(yè)、行業(yè)、政府等多方都在探索模具行業(yè)共性問題的解決方案。

2017年，寧波創(chuàng)元信息科技有限公司自主研發(fā)的“神經(jīng)元”網(wǎng)絡智能生產(chǎn)操作系統(tǒng)（Neural-MOS）一舉解決了模具行業(yè)的數(shù)字化管理難題，在半年時間內(nèi)讓模具企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)能翻番，幫助數(shù)十家模具企業(yè)突破產(chǎn)能瓶頸。該系統(tǒng)于2019年入選浙江省級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，獲浙江省數(shù)字化賦能智慧城市發(fā)展創(chuàng)新成果獎。今年5月21日，浙江省智能制造專家委員會主任毛光烈赴北侖調研時也對該系統(tǒng)贊不絕口。

無心插柳

模具車間里孕育出“神經(jīng)元”系統(tǒng)

2012年5月，在德國攻讀完博士學位的沃天斌帶著一套自主研發(fā)的神經(jīng)元網(wǎng)絡模糊編解碼技術回到家鄉(xiāng)北侖，創(chuàng)立了寧波創(chuàng)元信息科技有限公司，致力于通信芯片的研發(fā)。然而，彼時國內(nèi)通信設備行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈不夠成熟，相關產(chǎn)業(yè)集群不夠完備，單靠一套芯片技術難以打開市場，沃天斌的技術成果接連遭遇“水土不服”，成果轉化一度陷入僵局。

2016年初，在機緣巧合下，寧波恒奇精密模具有限公司總經(jīng)理沃海杰找到沃天斌，希望他能幫忙改進一套倉庫管理軟件?！氨緛硪詾閭}庫管理無非進貨、出貨，但是經(jīng)過我們的工程師多次反復修改，依然不能解決客戶的問題。”沃天斌不明白自己的技術團隊怎么就被一個倉庫軟件難住了，便親自出馬。在多次深入企業(yè)調研后，他發(fā)現(xiàn)制造業(yè)尤其是模具行業(yè)的數(shù)字化改造比想象中更加復雜煩瑣。

“軟件開發(fā)是用數(shù)學語言表達邏輯思維的過程，包括倉儲在內(nèi)的工廠生產(chǎn)活動也有它的內(nèi)在邏輯，同樣可以用這種數(shù)學邏輯來進行描述?！庇脭?shù)學邏輯將看似雜亂無章的過程理清，這是沃天斌的強項。果然，在經(jīng)過一段時間的調研后，他對倉庫軟件的改造方案讓沃海杰拍案叫絕?！澳阆葎e管倉庫軟件了，我的生產(chǎn)車間更需要這個。”沃海杰立即決定讓沃天斌對恒奇的生產(chǎn)車間進行數(shù)字化改造。

“要做出強而有力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，一定要了解工廠，了解生產(chǎn)?！背赃^之前倉儲軟件的虧，沃天斌明白紙上談兵解決不了問題。自此，他便牢牢地“釘”在了恒奇的車間里，獲取了大量一手的數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過一年多的研發(fā)，“神經(jīng)元”系統(tǒng)就這樣問世了。自此，恒奇原本“隨性”的生產(chǎn)流程步入嚴謹?shù)摹斑壿嫛避壍?。企業(yè)產(chǎn)能從上半年的300多套，猛增到下半年的600多套。

也正是這次嘗試和探索，使得一直困擾著沃天斌的其自主研發(fā)技術應用方向的問題得到了解答。這套“神經(jīng)元”系統(tǒng)運用的正是他最初在芯片領域的研究成果。他把這個結果稱為“無心插柳”，但在記者看來，這何嘗不是“水到渠成”。

高能“開掛”

“神經(jīng)元”實現(xiàn)模具業(yè)跨越提升

寧波君靈模具技術有限公司是北侖區(qū)一家集研發(fā)、設計、制造于一體的壓鑄模具生產(chǎn)企業(yè)，2019年實現(xiàn)產(chǎn)值1.2億元。

這樣一家快速發(fā)展的企業(yè)也曾遭遇“成長的煩惱”。企業(yè)負責人姚賢君表示，在快速發(fā)展的過程中，君靈已是滿負荷生產(chǎn)。為突破產(chǎn)能瓶頸，提升行業(yè)地位，他必須進行數(shù)字化改造來提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)轉型升級。

模具企業(yè)數(shù)字化轉型重點在工藝管理、生產(chǎn)過程管理和排程優(yōu)化等幾個主要方面?！吧窠?jīng)元”系統(tǒng)為君靈模具提供了優(yōu)秀的解決方案。

“一套模具由許多零配件組成，少則幾十個、幾百個，多則幾千個。這些零配件前期經(jīng)過設計、制造、打磨等多道工序，再交由工人手工組裝、檢測?！蔽痔毂蟾嬖V記者，因設計需求多變，加工工序繁多且無規(guī)律，一旦組裝過程中遇到問題，很難第一時間找到原因，更別說加以解決，這個產(chǎn)品可能就被擱置。

想要快速解決問題，對產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的追蹤溯源便成為當務之急。要追蹤管理每個零配件，必須先對其進行標識。記者了解到，如今許多智能車間已用芯片植入的方式對每件產(chǎn)品進行標識追蹤，而君靈并未使用這種最前沿的技術。姚賢君告訴記者，模具配件要反復經(jīng)過“水里來火里去”的鍛造，芯片根本承受不住。思量再三之后，他們決定使用激光打標的方式，在每個模具配件上烙刻一個獨一無二的編號。在設計、生產(chǎn)、檢測等各個環(huán)節(jié)中，這個身份信息會同步到系統(tǒng)后臺，方便管理人員實時追蹤。

“如今每個零配件都有了自己的‘身份證號碼，在生產(chǎn)過程中，每個環(huán)節(jié)都需要經(jīng)手的工人在專用的工業(yè)平板電腦上確認該產(chǎn)品是順利完成還是存在問題。如果順利完成，則該產(chǎn)品自動進入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)；如果存在問題，‘神經(jīng)元系統(tǒng)會將信息反饋給各個環(huán)節(jié)的相關負責人，并且該產(chǎn)品整個流程線都會報警，提醒管理人員須在規(guī)定時間內(nèi)解決問題?！蔽痔毂笳f，該系統(tǒng)還具有記憶和學習能力，在經(jīng)過一定時間的問題數(shù)據(jù)積累后，能自動提出解決方案，若系統(tǒng)認為問題沒有及時得到解決，就會利用大數(shù)據(jù)經(jīng)驗自動決策。

原來，“神經(jīng)元”系統(tǒng)屬于事件驅動型系統(tǒng)，在不確定性事件頻繁發(fā)生的情況下，能夠對人、機、料實現(xiàn)科學及時的優(yōu)化調度，將被動式記錄變?yōu)橹鲃邮娇刂?，最大限度滿足模具生產(chǎn)車間的管理需求。這個過程就像人的神經(jīng)反射，“神經(jīng)元”的名字便由此而來。

如今，走進君靈模具的生產(chǎn)車間，給人的第一印象便是整齊有序?？蛻粢肓私庾约寒a(chǎn)品的生產(chǎn)進度，只需移步至旁邊中央控制室，在墻面觸摸屏上輸入相應的模具型號或訂單號，產(chǎn)品信息便一目了然。管理人員通過同樣的方式，也能第一時間了解每個崗位上員工的生產(chǎn)情況，從而進行合理的人員安排，避免了生產(chǎn)力閑置或流程無序等狀況。

“過去要2—3個月才能解決的問題，現(xiàn)在2—3天就能解決，整個工廠像‘開掛一樣保持高節(jié)奏、高效率地運轉?！币t君說。

2017年6月，基于“神經(jīng)元”系統(tǒng)的模具工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應運而生，為整個模具制造產(chǎn)業(yè)提供數(shù)字化服務，覆蓋模具設計、制造、檢驗等生產(chǎn)過程。此外，平臺還將服務觸角伸向模具上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成面向模具行業(yè)特定場景的工業(yè)App。自正式上線以來，平臺已連接工業(yè)設備620臺，開發(fā)集成工業(yè)App 30余個，平臺用戶數(shù)量達2000余人，普遍提升模具企業(yè)生產(chǎn)效率30%以上，節(jié)約成本15%以上?！?/p>