橫店集團東磁股份有限公司電池片六廠，名字聽起來普普通通，卻“生來不凡”。它于2019年9月開建，投資7.2億元，被列入2020年國家傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化、信息化改造項目，“年產(chǎn)1.6GW高效PERC單晶電池片項目”列入《2020年省重點建設(shè)項目增補名單》。12月23日，浙江省首屆“未來工廠”發(fā)布會公布了浙江省首批“未來工廠”名單，“橫店東磁單晶電池片未來工廠”名列其中。

日均生產(chǎn)105萬片單晶電池片，AI檢測200毫秒完成……作為全省最大的5G專網(wǎng)應(yīng)用智能工廠，六廠從生產(chǎn)、物流到檢測等環(huán)節(jié)均實現(xiàn)5G邊緣計算賦能。

2020年省政府工作報告指出，加快推進“1+N”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系建設(shè)，連接5000萬臺工業(yè)設(shè)備，服務(wù)10萬家以上工業(yè)企業(yè)。建成5G基站5萬個，實現(xiàn)縣城以上全覆蓋。年末，記者走進六廠，在運用5G邊緣計算技術(shù)的車間里，聽聽員工和智能機器之間的故事，一窺5G給制造業(yè)帶來的突破革新，感受省“十四五”規(guī)劃中“推廣新智造模式”的意義所在。

故事1 熟練工變“清潔工”

六廠的單晶電池片生產(chǎn)，分為15道工序。瘦小的應(yīng)德偉，是第8道“PE二合一”工序的班長。這道工序，是在硅片背面沉積氧化鋁形成鈍化層，并在氧化鋁表面再生成一層氮化硅膜。

應(yīng)德偉的工作內(nèi)容理解起來相對簡單：清理衛(wèi)生，檢查工裝夾具的完整性等等。但此前，應(yīng)德偉還在傳統(tǒng)生產(chǎn)車間時，這個崗位的工作，讓他感到非常尷尬。

比如其中的插片環(huán)節(jié)，他要用一根吸筆，吸起166毫米寬的電池片，插入168毫米寬的工裝夾具內(nèi)。僅有2毫米的空隙，一不注意就會造成碎片，非常費眼力。更令個頭不高的應(yīng)德偉感到苦惱的是，操作平臺高1.3米左右，加上工裝夾具的高度，他經(jīng)常得踮腳才能完成操作?？梢哉f，插片這個活，沒有三四個月的練習(xí)，很難成為熟練工?！捌鋵崅€子高也不舒服，經(jīng)常得彎腰?！蓖谶@道工序的董軍偉無奈地說。

這個需要熟練工的崗位，每日一次次重復(fù)機械操作，勞動強度很大，讓招工變得越來越難。“沒人愿意做，產(chǎn)能不匹配，整個生產(chǎn)都會受到影響?！睉?yīng)德偉說。

現(xiàn)在，六廠的插片和取片工作，則交給了30只機械手臂，機械手上裝了多個傳感器，通過5G網(wǎng)絡(luò)控制操作，一次就能插28片，非常穩(wěn)定，而且可以日夜不停地工作。從以前要求“熟練工”，到現(xiàn)在做好“清潔工”即可，新員工來了一星期就能上手，人工少了一半，效率卻增加了數(shù)倍。

機器讓員工操作更輕松，還反映在每天的步數(shù)上。董軍偉說，以前上一個班，在車間里能走到三四萬步，現(xiàn)在走不了多少步了，因為有了“代步”的AGV（自動導(dǎo)引運輸）小車。

AGV小車不載人，但是承擔(dān)了物流搬運，并能處理上料、下料等。66輛AGV小車，集成了5G通訊模組，類似安裝了一張手機SIM卡，能夠直接連接到5G網(wǎng)絡(luò)，精確、無誤差地接收信號并按照規(guī)劃路線穿梭在各個生產(chǎn)單元之間。

故事2 新搭檔的“軟硬手”

從傳統(tǒng)車間到5G車間，工序改良、環(huán)境改善，老員工的工作內(nèi)容出現(xiàn)了顛覆性的變化，王聰和洪騰耀這對新搭檔面對的則是全新的工作。

王聰大學(xué)專業(yè)是網(wǎng)絡(luò)工程，洪騰耀是信息與計算科學(xué)，在六廠，兩人是一對“軟硬兼施”組合。目前兩人的所有同學(xué)中沒有跟他們從事相似工作的。

“硬”的是王聰，今年5月移動公司做好車間外網(wǎng)的5G宏基站布局后，車間內(nèi)網(wǎng)的室分基站、微基站等，以及分布在生產(chǎn)設(shè)備上的124個CPE（移動信號接入設(shè)備），都由王聰和同事們負(fù)責(zé)調(diào)試以及后續(xù)維護，AGV小車上的5G通訊模組就是其中之一。王聰同時承擔(dān)著MES系統(tǒng)（面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)采集工作，所有生產(chǎn)設(shè)備上的狀態(tài)監(jiān)測、工藝優(yōu)化、故障預(yù)警等信息，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸后集合處理。

“我的工作跟王聰互相補充，他負(fù)責(zé)硬件，我偏軟件?！焙轵v耀說，王聰布局網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集后，由他負(fù)責(zé)展示、匯總、分析。譬如產(chǎn)品追溯，六廠以一個“花籃”為單位，內(nèi)含100片電池片，從進廠到出庫，全程自動掃描讀取，記錄相關(guān)信息，出廠后發(fā)現(xiàn)問題，就能追溯到每個“花籃”的每道工序，并進行分析、改進。

在六廠，5G信號實現(xiàn)無縫覆蓋，各生產(chǎn)設(shè)備上裝置的196張5G邊緣流量卡，實現(xiàn)了對車間所有設(shè)備的智能控制。對生產(chǎn)設(shè)備和運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的采集分析，之前由專業(yè)工程師或技術(shù)員點到點地記錄，再由人工進行分析提供給管理層決策。運用5G邊緣計算技術(shù)后，采集到的信息先匯總傳遞至邊緣計算網(wǎng)關(guān)，利用其搭載的高性能處理器，預(yù)先對數(shù)據(jù)進行分析、篩選和判斷，最后再通過網(wǎng)絡(luò)端口將集約化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)云平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的及時高效上報和反饋。

故事3 他的孩子叫AI

六廠去年9月開始建造廠房，從原有各個廠區(qū)抽調(diào)來的骨干員工，看著它從無到有拔地而起，一批批先進設(shè)備入場安裝。今年6月，六廠調(diào)試生產(chǎn)，9月正常化。

負(fù)責(zé)生產(chǎn)線最后一道“檢測”工序的葛展軍，在見證六廠誕生的同時，還守著AI的成長。他的工作崗位不是傳統(tǒng)簡單的“檢測員”，而是“AI視覺檢測系統(tǒng)專員”。AI有如葛展軍的孩子，他幫助AI不斷地學(xué)習(xí)吸收、自我優(yōu)化，成為一名出色的智能“檢測員”。

AI的檢測方法，看上去并不復(fù)雜。電池片通過流水線轉(zhuǎn)到檢測儀上后，燈光一閃就完成了，比做CT快得多，肉眼根本來不及細(xì)看?！皺z測一片單晶電池片，只需要200毫秒?！备鹫管娬f，檢測基于光學(xué)圖像、自動化，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸，AI質(zhì)檢在MEC邊緣服務(wù)器上執(zhí)行，數(shù)據(jù)歸檔則存儲在云端進行，由此實現(xiàn)單晶電池片EL（電激發(fā)光）檢測的毫秒級自動判定。

把AI檢測“訓(xùn)練”成毫秒級的水平，葛展軍花了兩個月時間?！皞鹘y(tǒng)對單晶電池片的檢測，主要采用灰度對比，機器分選測試的算法和標(biāo)準(zhǔn)也不同，誤判率在5%—10%，漏檢率在2%以上。”葛展軍說，AI的一套檢測模型，要設(shè)定產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)，還要包含所有缺陷，單種缺陷識別需經(jīng)過5萬次的練習(xí)，而整套模型訓(xùn)練完成一般需要20萬次，耗時10小時。訓(xùn)練后，還要不斷進行優(yōu)化，提升檢測精度。

2013年就進入東磁的葛展軍，在檢測工序上歷練多年，AI的學(xué)習(xí)能力和進步速度比他快得多。與車間剛開始生產(chǎn)時相比，AI自身的漏檢率和誤判率大大下降，學(xué)習(xí)能力則大大提升。目前，AI的模型訓(xùn)練時間已縮減至半小時，漏檢率從2%降至0.15%，誤判率從4%降至0.3%。

葛展軍也有他的后道搭檔，PQC（過程質(zhì)量控制）主管吳炎炎。葛展軍的AI不斷更新搜集電池片的缺陷后，吳炎炎進行問題跟蹤，對缺陷圖片進行分類分析，尋找出現(xiàn)缺陷的原因，并修改工藝以避免缺陷再次出現(xiàn)。人、AI與生產(chǎn)設(shè)備，通過對數(shù)據(jù)的分析，一起尋求最完美。

故事4 專網(wǎng)搭上5G快車

站在不同的工序上，六廠不同崗位的員工，對這個“未來工廠”有各自不同的認(rèn)識與觀感。而關(guān)于數(shù)字化、智能化，關(guān)于六廠的“光榮與夢想”，站在更全局角度的建設(shè)者與管理者，顯得更加自信與豪邁。

六廠作為5G邊緣計算的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范項目，橫店集團東磁股份有限公司信息科科長李明全程參與建設(shè)。應(yīng)用5G的工廠很多，六廠被稱為“全省最大的5G專網(wǎng)應(yīng)用智能工廠”，“專網(wǎng)”兩字不可缺少?！斑\用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，移動公司為六廠做了一個虛擬專網(wǎng)，可以理解為所有5G信號都是在六廠內(nèi)部傳輸?！崩蠲髡f。

選擇5G，配套邊緣計算技術(shù)，搭載工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，六廠的最終選擇來自一番優(yōu)劣比較：與傳統(tǒng)的有線布線、WIFI傳播相比，5G的傳輸速率快、時延低，安全性好、抗干擾強，綜合建設(shè)成本也更低。

六廠通過5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，聽起來要經(jīng)歷一個“漫長”的過程。比如，設(shè)備產(chǎn)生信令數(shù)據(jù)后，通過六廠的5G室分基站先傳到東陽骨干機房，再傳輸至金華移動樞紐樓，然后通過邊緣計算設(shè)備傳回至六廠的數(shù)字電路，返回到廠區(qū)服務(wù)器內(nèi)。

即使要這樣走一個涉及多地的來回，5G的傳輸速率依然高過有線和無線WIFI布線，時延僅有15毫秒。李明舉例說，AGV小車的調(diào)度要求非常高，如果信號指令的時延過長，匹配不到位、定位不精準(zhǔn)，調(diào)度就會失靈，5G網(wǎng)絡(luò)有效解決了時延問題。

六廠廠長金剛剛說，六廠擁有諸多專利：設(shè)備專利、工藝專利等，整條智能化流水線公司參與自主設(shè)計，大部分專利權(quán)都自有或與供應(yīng)商共有。李明告訴記者，六廠設(shè)備的國產(chǎn)化率，達到了90%。

擁有自主專利生產(chǎn)線六廠，產(chǎn)能驚人，是橫店東磁原有4個電池片廠產(chǎn)能的總和，讓公司的電池片生產(chǎn)產(chǎn)能直接翻倍。六廠對268臺設(shè)備的產(chǎn)能還在不斷提升，金剛剛說，上個月六廠對外公開的數(shù)據(jù)，是日均生產(chǎn)100萬片單晶電池片，對15道工序的細(xì)節(jié)再提升后，現(xiàn)在日均生產(chǎn)量已達到105萬片，下一步的目標(biāo)是108萬片。

手記：科技是第一生產(chǎn)力。5G賦能究竟強不強，最終會體現(xiàn)到產(chǎn)品銷售和市場反饋上。訂單不斷的六廠，已經(jīng)給出了答案。

光電轉(zhuǎn)換效率的高低，是評判電池片好壞的重要參數(shù)。數(shù)字化、智能化、5G賦能的六廠，通過生產(chǎn)流程再造、工藝改進、AI自我學(xué)習(xí)，電池片產(chǎn)品質(zhì)量明顯提升，光電轉(zhuǎn)換率達到23%，而市場一般電池片的轉(zhuǎn)換率是22.8%。

雖然只有0.2%的差距，但足以讓橫店東磁領(lǐng)跑行業(yè)，也讓橫店東磁的電池片有能力保證價格合理性，提高市場競爭力。橫店東磁市場營銷負(fù)責(zé)人舉例，六廠減員增效提質(zhì)以及智能化生產(chǎn)，為議價提供了支撐，列出成本降低、質(zhì)量提升的理由，而且仍然存在盈利空間，就能取得客戶的信任。

對于普通市民而言，5G是1秒鐘能下載一部高清電影。對于制造業(yè)來說，5G絕不僅僅是讓產(chǎn)品更便宜?；谥悄苤圃斓牧己没A(chǔ)，今年以來，浙江在國內(nèi)率先提出探索“未來工廠”建設(shè)，并于12月發(fā)布首批“未來工廠”名單。當(dāng)5G的工業(yè)應(yīng)用場景越來越豐富，越來越多涌現(xiàn)出的“未來工廠”讓人浮想聯(lián)翩，其帶來的顛覆性革命，將會怎樣深刻影響生產(chǎn)生活？我們拭目以待。