点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:推进数字化 制造更智能
首页> 科技频道> 创新创业 > 正文

推进数字化 制造更智能

来源:人民日报2023-01-17 09:56

  “将一块柔性OLED手机显示屏安装到金属边框里,组装精度可以达到多少?”这是小米集团北京亦庄智能工厂厂长周毅一直探索的问题。

  2020年初,小米在北京亦庄投产了第一条自研智能制造“实验产线”;2022年12月,小米13手机发布,精度达0.09毫米,也就是1根头发丝的直径。“采用超级四窄边工艺,屏幕像一块‘无边泳池’,屏占比高达93.3%。”周毅说。

  “为了做好装备与工艺,量产极致超窄边框,我们从硬件、视觉、智能化等方面入手,让制造精度再上新台阶。”小米智能制造部副总经理季旭介绍,在亦庄智能工厂,生产效率、产线切换效率均大幅提升,超九成智能装备由小米和其投资的公司自主研发。

  党的二十大报告提出,加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。小米集团副总裁颜克胜说:“这让我们对利用数字技术提升制造水平充满信心。”

  6个月只为0.5%的突破

  走进小米亦庄智能工厂,厂房里没有开灯,也看不到埋头操作的产线工人,只有运输机器人往来穿梭。机器上的信号灯不停闪烁,以及一台台自动化SMT(表面贴装技术)贴片机发出清脆的嗒嗒声,提示着生产正在火热进行。

  200多个高清摄像头、8000多个传感器实时收集着生产数据,工程师打开手中平板电脑的“数字孪生”界面,便可实时监看设备运转情况。

  伴随着小米13手机量产提速,连日来,小米智能制造部硬件工程部资深总监田真超,就扮演起了那个手拿平板的工程师角色。不过,他的目光更多停留在屏幕组装工序的点胶工位上。

  “超级四窄边是小米13手机的工艺‘巅峰’,而点胶又是难点中的难点。”田真超解释,要把屏幕精确组装到金属边框里,离不开胶水。“问题是每一个边框都存在微小的加工误差,由喷射阀以1秒钟1000次频率点出的胶线,既不能点偏,也不能点得过宽过窄,否则组装时要么外观有瑕疵,要么防水失效。”田真超说,目前业内点胶良率最高可以做到99%,“我们的目标是再提升0.5个百分点。”

  为了这0.5个百分点的突破,田真超所在团队开始把目光投向人工智能。“AI视觉检测难题在亦庄智能工厂早已被攻克。”田真超说,以前,一条每小时生产300台手机的生产线,就要配备单班8名检测人员;如今,配备了亦庄智能工厂自研的装备自动检测系统之后,小米的代工厂惠州光弘已经完全实现了无人检测,而且,“漏检率做到零,误检率也做到行业最低。”

  “‘AI视觉’技术能不能应用到点胶工位呢?”田真超说,答案是肯定的,但与屏幕自动检测不同,这次要针对边框胶路进行视觉引导。历时6个月,团队自研胶线视觉检测算法,实现了三维胶线路径全检,不仅消除了边框加工误差导致的点胶偏位,还通过机器学习提高引导效率40%,并将引导工位、点胶工位合二为一,点胶良率超过99.5%,并已申请2项发明专利。

  再难也要闯过数字化这道关

  在亦庄智能工厂手机组装线上,完成点胶工序的金属边框,被传送到装配工位。五轴机器人挥舞着手臂,从AGV运送的自动化料仓中抓取屏幕,精准装配到边框里……“简单的动作背后,蕴含了大量自主研发的科技。”周毅说。

  “为减小高速组装过程中结构振动幅度,我们自研了振动抑制技术;为提高屏幕与边框自动对位的精度,自研了极致对位算法技术、多次拟合技术、移动平均值算法补偿技术……”周毅说,组屏工序最大的难题,是每一对随机搭配的边框和屏幕,都存在极小的尺寸工差,且各不相同。只有为所有部件建立“数字档案”,并通过人工智能算法,逐个制定最佳贴合方案,才能确保在1根头发丝的安全间隙内精确完成组屏动作,“这对工厂的数字化水平无疑是巨大考验。”

  “企业数智化转型分为自动化、数字化、智能化三个阶段,我们的体会是,数字化是目前制造业企业要闯的最大难关。”颜克胜解释,装备的数据采集、传输、存储、分析乃至数字孪生,只是数字化的一个方面,全面数字化涵盖质量管理理论中的五要素——人机料法环,“尤其是‘人’和‘法’(工艺)的数字化,绝对是巨大挑战。”

  亦庄智能工厂SMT贴片产线负责人孙顶对“法”的数字化难度感触最深。“贴片产线过去需要24小时轮流值班,生产线发生异常时,工程师需要凭借个人经验去分析原因,甚至要不断通过人工试错排查问题。”孙顶说,实现“法”的数据化,要求工程师不仅要把材料性能、贴片压力、印刷参数、环境等因素全部梳理出来,还要把亲身遭遇到的各种异常状况以及处置经验沉淀并萃取出来,构建成知识库。

  颜克胜回忆,小米把与手机相关的221个工艺全部做了结构化、数字化,“180多人,耗费了大半年时间。不管多难,企业都要闯过数字化这道关”。

  小米要做“制造的制造”

  连日大风,亦庄智能工厂西北50多公里外的小米昌平智能工厂建设工地,厂房内装工作依然在有条不紊地进行。“2023年年底,两条产线将正式开工。”小米智能制造部项目部总监吴锋辉介绍,这座智能工厂规划年产1000万台智能手机,产值约600亿元。

  “作为小米智能制造布局的超大‘实验室’,亦庄智能工厂的效率比目前代工业内最先进的工厂还提升了25%,产能提升10倍的昌平智能工厂,更是瞄准中国制造的最高水准。”颜克胜说,他更期待那些在亦庄智能工厂自研并经过反复验证的新工艺、新材料、新装备,在昌平智能工厂大规模铺开后的表现。

  近年来,以苹果为代表的代工模式,在3C制造业已然成为主流,小米为何要投入巨资建设智能工厂,并且核心装备九成以上自研呢?

  “不只是业内人士有这样的疑问,几大代工企业甚至也曾对小米的举动心存疑虑——这是打算把我们都替代掉?”颜克胜告诉记者,小米这么做,本身有依托数字化、智能化提升产品工艺水平、提高效率、降低成本的需求,有在相机、AI视觉、算法、机械加工、电子、物联网、云计算甚至两足仿生机器人等专业领域的技术积累和团队支撑,还有每年1亿多台手机、几千万台电视以及几千万台小米生态链产品搭建的丰富应用场景。

  反观国内主流3C代工企业,近年来,虽斥巨资购买了先进装备,自动化率也已达到相当高的水平,但加工能力依然无法快速满足手机用户对新兴工艺的消费需求。“智能化改造是唯一手段,但在数字化阶段,企业却遭遇了难题——装备品牌和种类繁多、接口和通信协议无法统一、数据采集不上来……”颜克胜补充,用户订单的不确定性,以及智能化本身的难度,都让代工企业很难下决心投入巨资。

  “这就是小米5年前决定做智能工厂的初衷。”颜克胜说,小米创始人雷军曾表示,智能工厂承载了小米很大的梦想——做“制造的制造”,不是替代代工厂,而是帮助代工伙伴提升制造效率,帮助中国制造业提升智能化水平,“党的二十大报告提出促进数字经济和实体经济深度融合,更加坚定了小米做制造业背后智能解决方案和装备服务商的信心和决心。”

  如今,小米已经投资了110家做智能装备的公司,拉动上下游产品及技术供应商100余家,初步形成了国产制造装备供给生态集群。去年7月,在科技部指导下,小米牵头成立了3C制造创新联合体。“我们的想法是,自己要先有‘金刚钻’,把小米智能工厂做成行业效率最佳,给代工企业立个标杆,逐步提升手机乃至整个小米生态链的效率,再给行业赋能。”颜克胜说。记者 王 政

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第九届丝绸之路国际博览会在西安开幕

  • 运城盐湖呈现“调色盘”景观

独家策划

推荐阅读
联合国秘书长古特雷斯指出,生物多样性是生命网络的经纬,更是人类文明的基石,而今这张网络正被快速撕裂。联合国也呼吁各国迅速编制与KMGBF目标一致的国家生物多样性战略和行动计划,并纳入国家可持续发展战略中。
2025-05-22 09:44
自然界中,鱼类能在水流复杂多变的水下灵活游动、避开障碍,主要得益于身体两侧能感知水流变化的侧线系统。
2025-05-22 09:42
自然资源是人类生存发展的重要基础,人与自然和谐共生离不开对自然资源的高水平保护和高效率利用。保护和利用好自然资源的奋斗路上,有哪些难忘的故事?
2025-05-22 04:35
与大科学装置近距离接触,聆听院士专家讲解科学前沿,沉浸式感受神奇的科学现象……近日,中国科学院第二十一届公众科学日活动举办,所属135个单位“开门迎客”,
2025-05-22 04:35
从闽北山乡到广袤神州,科技特派员制度历经20余载深耕厚植,已成为全面推进乡村振兴、加快农业农村现代化建设的重要力量。
2025-05-22 03:40
(解读人:王挺,系中国科普作家协会副理事长、中国科学技术大学研究员,本文原载于《科普时报》)
2025-05-21 17:56
基于全基因组SNP的种群基因组学研究揭示,全球雪豹可划分为两大遗传支系:北部支系和南部支系。基因组水平评估发现,相比雪豹南部支系,北部支系的基因组杂合度和种群遗传多样性较低,这些特征与其演化历史及较小的有效种群大小相吻合。
2025-05-21 09:38
我国的甘肃皋兰什川古梨园系统、浙江德清淡水珍珠复合养殖系统、福建福鼎白茶文化系统三项遗产系统顺利通过专家评审,正式被联合国粮农组织认定为全球重要农业文化遗产。
2025-05-21 09:43
科学家发现,在线辩论中,GPT-4一类的大语言模型(LLM)如能根据对手的个性化信息调整论据,其说服力将比人类高64.4%。瑞士洛桑联邦理工学院的Francesco Salvi和同事分别将900名美国人与另一个人或GPT-4配对,使双方辩论各种社会政治议题。
2025-05-21 09:40
近日,清华大学李菂团队联合意大利、澳大利亚、德国等多国天文学家,综合“中国天眼”FAST和南非MeerKAT阵列望远镜的优势,对银河系球状星团进行了高精度的脉冲星偏振普查。
2025-05-21 09:37
人形机器人最大的优势在于其外形特点,可以在很多工作空间实现与人类相似的工作效能,并能显著提升工作效率。
2025-05-21 09:36
研究团队综合了多种来源的观测和模拟证据,揭示了极地关键气候要素的变化特征。结果显示,北极气温以每十年0.68摄氏度的速率升高,远高于全球平均水平,南极和青藏高原也呈现出明显增温趋势。
2025-05-21 09:35
生长素是第一个被发现的植物激素,几乎参与了植物生长发育调控的每个过程。
2025-05-21 09:33
科研人员近日首次公布在我国空间站发现一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌”,相关科研成果在线发表于国际权威期刊上。
2025-05-20 10:24
一项研究首次揭示了肺活量从童年到老年的演变过程。
2025-05-20 10:21
津潍高铁是我国“八纵八横”高铁网京沪通道和沿海通道的重要组成部分。
2025-05-20 10:20
北京大学讲席教授杨荣贵与其在华中科技大学能源与动力工程学院的团队,制备出一种可大规模生产的多级有序穿孔结构铜网,其散热能力优于已报道方案。
2025-05-20 10:19
按照经典理论,有丝分裂或减数分裂后,每个子细胞核应当至少获得一套完整的单倍体染色体,以确保细胞正常发育和功能发挥。然而,最新研究却发现,在某些特定真菌中,
2025-05-20 03:55
最新气候数据显示,全球气温仍然极高,2025年将与2024年一道成为有记录以来最热的一年。
2025-05-19 10:49
5月17日,江西省首颗自主发射的生态环境监测卫星“南昌航空一号”,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射入轨。
2025-05-19 10:47
加载更多