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从AR赋能智能制造管窥联想“新IT”
发表时间:2021-10-03

从AR赋能智能制造管窥联想“新IT”

电影《失控玩家》描绘了一个光怪陆离的虚拟世界,再次吊足了人们对于VR(虚拟现实)的胃口,也愈加引发了迟迟未能落地的遗憾。

 

 

不过在我看来,焦虑其实大可不必。纵观人类技术进步史,最初基本上都是先商用,待到技术更成熟、价格更低廉之后,便会在个体消费者之间普及开来,早期的电脑、电话无不遵循着这一发展路径,被业界视为下一代重点的AR/VR自然也不会例外。

 

 

衔枚疾进“新IT”

 

 

制造业是立国之本,但其内涵随着时代变迁而刷新——智能制造已经上升为国家战略,借助智能解决方案进一步提升工业效率,这种迫切需求弥漫在各行各业之间,企业从传统IT向“新IT”转型也显得争先恐后。

 

 

在2021联想创新科技大会上,联想集团董事长兼首席执行官杨元庆在演讲中,提了7次“新IT”。

 

 

毋庸讳言,谈及“新IT”为实体经济的转型升级赋能,联想集团是一个独特的存在。通过深耕“端-边-云-网-智”每个环节,成为具备全要素的“新IT”服务商,足以提供全案解决方案。特别是全新的服务品牌——联想TruScale,其可订阅、一站全包的服务模式有望重塑万亿新IT服务市场,亦是联想业务增长新引擎。

 

 

如果说过去联想的业务模式更多是依靠“卖硬件”,如今的联想则正在全面向服务转型。

 

 

从智能硬件到智能化解决方案,不仅是从传统IT到新IT的递进衔接,亦昭示着一个产业增量新周期的开始。过往经年,产业界和学术界对此讨论频仍,但鲜有落地的实例。

 

 

而联想是个异数,自2019年正式提出“3S”战略(Smart IoT、SmartInfrastructure和Smart Vertical)以来,这已不再是口号,而是已经发生和正在发生的事实。

 

 

7月份,联想上海未来中心在张江高科联想创新科技园正式揭幕,成为联想“新IT”征程的一个节点。细加揣摩,则可管窥智能制造升级的方向与效果。

 

 

混合现实与计算机视觉

 

 

众所周知,目前联想的智能化转型已经初显成效,未来中心集中呈现的智慧城市、智能制造、智慧教育、智慧农业、智能办公等五大场景,展示了“新IT”赋能之下的智能生活和智慧行业的形态。

 

 

智慧时代是一个繁复的生态圈,但我觉得,一个已被忽视,但却极有价值的,就是计算机视觉技术。

 

 

文章开头提到,VR(虚拟现实)技术迟迟未能成熟落地,是为憾事;当前,AR(现实增强)的实用性无疑大得多,已在工业领域有了众多落地。比如,联想集团自主研发了5G晨星AR眼镜、晨星工业机器人等终端,已在多个行业次第开花结果。

 

 

易被外界误读的是,AR并不只是一个简单的设备。要做好AR,首先要对真实世界和行业有深刻洞察,因为它需要互动和学习。为此,联想研究院上海分院的研发方向也是以计算机视觉为主体,AR只是其中一部分业务。视觉业务除了赋能AR以外,还可以做机器人业务和各种各样的解决方案,进而打开了业务空间。

 

 

正因计算机视觉需要对真实世界和行业有深刻理解,因此联想选择进入行业也特别慎重,目前主要围绕高端制造(大飞机)、电力、钢铁三个行业积累KnowHow。

 

 

大飞机智能制造

 

 

中国商飞公司成立,标志着我国民用飞机产业化的正式起步。自2018年底联想与商飞上飞公司达成战略合作协议以来,联想的混合现实与计算机视觉技术一直在助力大飞机的智能制造,包括飞机线缆端插,航电检测以及机器人部件喷涂等。

 

 

造过飞机的人不多,往往很难想象组件的复杂性。以最基础的线缆和连接器装配工作为例:传统的流程中,一根线缆的装配需要3人协作,一人获得孔号,一人完成插入,第三人负责检查。一架C919机身中有700多线束,固定线束零件3000多种,零件总数超过15万个,需要将每一根线准确地插接在对应的孔位中,极易因疲劳眼花而出错。

 

 

<联想上海研究院现场实拍>

 

 

借助联想混合现实与计算机视觉技术的支持,类似的繁琐工作成为了过去式。该方案通过晨星AR眼镜及其后台技术,工人头戴AR眼镜可以自动识别线缆,然后直观地在连接器上指示这根线缆对应的孔位,一个人就可完成任务。装配时间大幅缩短,准确性提高,同时整个装配过程通过视频自动记录在云端,方便后续查验。

 

 

除了线缆装配,喷漆也是一个繁复且艰苦的活儿。飞机需要喷漆的零件高达数百种,在传统自动化喷涂实践中,机械臂的示教和调试要花费几周的时间;如果采用人工喷漆,质量会依赖于工人的操作手法,也很难保证一致性。

 

 

此外,飞机的漆料主要化学成份为芳香烃类和酯类化合物,且还可能含有重金属铬等化合物,这意味着在喷漆过程中会产生大量易燃易爆的有毒有害气体和粉尘。

 

 


基于智能边缘计算的最新成果——联想晨星机器人,就是为了解决这一难题。

 

 

联想在晨星机器人上搭载了SLAM 和导航定位技术,简单来说它会在大脑里自动构建地图,并自主前往作业地点,在路途中遇到人或者机器时也会停车让行,实现安全并且全自动「上工」。

 

 

在强大的边缘算力和智能技术支持下,工人通过AR眼镜和手柄,远程操纵机器人同步执行喷漆,极大提升了飞机喷涂效率及精准性。这样操作一次自然示教之后,该零部件的喷漆能力就保存在了边缘侧,之后对于同样规格的零部件,机器人就能实现自主喷涂。此外,机器人还能进行基于计算机视觉的喷涂质量自动检测。

 

 

得益于 5G 传输的低延时性,完全一致的同步动作看起来就像是电影《环太平洋》中的协同操作。

 

 

目前,大飞机产业对工业机器人的需求很大,晨星机器人未来将在喷涂,焊接,组装,搬运,检修等很多方面大展身手。

 

 

值得一提的是,晨星机器人应商飞的需求而生,但能力范围并不局限于此,也适合代替人工在流水线、工作空间受限、危险、辐射等环境中作业,大大降低人工作业风险,典型应用场景如装配流水线、喷涂车间、电力巡检作业、核电站等。

 

 

从另一个角度来看,我国尽管是全球工业机器人保有量最多的国家,但近七成高端机器人都被进口厂商占据,自主品牌机器人在高端市场的竞争力明显不足。但随着第三代技术(晨星机器人已是第三代)的问世,国产工业机器人的崛起将加速。

 

 

有意思的是,虽然晨星机器人是不折不扣的可自主移动到“工位”的AMR机器人,但在联想集团副总裁、联想研究院上海分院院长毛世杰看来,晨星机器人更关注解决方案,而不是机器人本体。用的基本上是成熟零部件,然后加上3D相机、智能检测、人机协同等智能化技术,结合客户场景提供完整解决方案。

 

 

电力巡检

 

 

电力系统的巡检一直也是个难题。比如,变电站传统的巡检方式普遍采用纸质工单存档,巡检记录数据查询不便,且容易丢失;巡检项目内容繁杂,漏检情况时有发生。

 

 

针对这些问题,联想依托虚实叠加、计算机视觉和SLAM技术,结合AR眼镜、PAD、PC等设备,开发了AR电力巡检系统。目前,该系统已应用于国内某变电站。

 

 

巡检人员通过AR眼镜进行查阅,可以避免漏检(大概有30多个类别需检测),降低由于人工读数错误、笔误等造成的偏差。若遇到疑问,还可通过眼镜端的远程协助功能,与远端专家进行实时音视频通信,快速解决现场难题。

 

 

此外,联想还设计了一款四足的巡检机器人,用于变电站巡检,这就比轮式机器人的通过性强很多。该机器人整个系统跟晨星机器人一样,也带一个机械臂,可以做简单的开关。此外,它后面也有一个3D相机,可以让工人远程借助它。在可预见的未来,该机器人有望大面积替代人工。

 

 

除了电力巡检,联想AR眼镜还可以用于实操演练培训。电网维修电力工人的培训压力非常大,课程很多,特别适合AR的方式。而且各地市都有这个需求,一套课件(包括所用的元器件)做好了,每个地市都可以推广,实现低成本快速复制。

 

 

工厂生产线检测

 

 

除了这些领域,联想混合现实/计算机视觉解决方案还可用于功能测试、工厂生产线组装缺陷检测等场景。

 

 

以钢铁生产线为例,需要监测生产管子运行的速度,一旦速度不良就粗细不均衡;位置一旦发生偏移,也很容易出现事故。生产线有很多类似项目需要检测,不得不使人在旁边的监控室一直盯着。

 

 

在联想签约的某特钢高线工厂智慧眼项目中,联想带来了一个新玩法:在整个车间布了25个摄像头,用一套工厂智慧眼的方案,把所有的东西都识别了,包括实时报警,跟生产车间的联动,从而大幅降低了人工需求和报错概率。

 

 

钢企每日的消耗量极大,因此节省成本、降低出错概率,是钢企极为关心的。据我所知,该项目已成为钢铁行业的标杆性项目,很多钢企亦有意向与联想合作。

 

 

“To C、B、G”基因

 

 

作为“新IT”全要素行业领导厂商,联想打造了端到端的行业智能化解决方案,助力行业的智能化转型。可以想见,未来将适应更广阔的用户场景,解决更多的行业实际问题。

 

 

赠人玫瑰,手有余香。联想的持续转型也收获了相当效果。2021/22财年第一财季报告显示,联想集团的SSG方案服务业务集团营业额76.5亿元,同比增38%,运营利润达到17亿人民币,同比提升51%。

 

 

探究联想在“新IT”领域迅速崛起的核心原因,我认为一个关键点是,作为全球最大的PC厂商,联想集团拥有稀缺的“To C、B、G”基因。

 

 

联想是中国布局B端时间最久的公司之一,目前,很多在C端赫赫有名的互联网企业也开始布局B端。但多个渠道反馈称,在工业领域,联想集团在客户心目中代表着成熟、可靠、稳定,和那些互联网企业完全不一样。在to B方向,联系的品牌形象是很大的一个优势。

 

 

但回到文章开头的话题,AR何时才能应用到C端?按照毛世杰的理解,要从它的光学、芯片、操作系统,包括显示器大概需要多长时间等几个维度来考量。比如,目前AR眼镜大概是110g,这在B端是可以接受的,但C端不行,大概要到50g以下才能接受,这大概还需要2-3年的时间才能实现。

 

 

得益于联想领跑业界的混合现实与计算机视觉技术,以及深厚的to C基因,未来占据重量级的市场份额是可以想见的。

 

 

其实,探究联想30余年的进化史,其不断演进的PC、移动智能硬件、服务器、云计算及数据中心等基本盘业务,也是一部人类生产工具的进化史。从中,我们亦可管窥人类生产的未来方向。

 

 

正如清华大学中国经济思想与实践研究院院长李稻葵所言,世界正在出现一个新的产业即第四产业——信息服务业,并将对第一、第二、第三产业进行升级。

 

 

兴业证券也在最新研报中提出:联想集团从硬件品牌商向综合解决方案服务提供商转型,不断提升服务业务渗透率、借助自研IP提供一体化解决方案,有望成为新的增长驱动力。

 

 

夫大人者,列堂堂之阵,擎正正之旗,打的是光明正大的明牌。透过近期的一系列举措不难看出,联想“新IT”的整体战略部署已经完成了自上而下式确认。放眼未来,新IT将是各行各业智能化转型的重要推手,亦将推动公司基本面进一步改善,打开业绩和估值提升的空间。

 

 

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