“神經元”系統破解模具行業非標定制困局

楊芝

隨著全球制造業的發展，工業企業標準化規模化生產能力已達到較高水平。而模具制造恰恰與標準化規模化無緣，甚至被稱為“智能改造的禁區”。其原因是，模具作為“工業之母”，是所有工業制造的基礎，是標準化規?；a的前提，其產品設計隨機性高，生產工藝復雜，存在產品質量、交貨期、成本均不穩定等問題。多年來，企業、行業、政府等多方都在探索模具行業共性問題的解決方案。

2017年，寧波創元信息科技有限公司自主研發的“神經元”網絡智能生產操作系統（Neural-MOS）一舉解決了模具行業的數字化管理難題，在半年時間內讓模具企業實現產能翻番，幫助數十家模具企業突破產能瓶頸。該系統于2019年入選浙江省級工業互聯網平臺，獲浙江省數字化賦能智慧城市發展創新成果獎。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贊不絕口。

無心插柳

模具車間里孕育出“神經元”系統

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的神經元網絡模糊編解碼技術回到家鄉北侖，創立了寧波創元信息科技有限公司，致力于通信芯片的研發。然而，彼時國內通信設備行業的產業鏈不夠成熟，相關產業集群不夠完備，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。“本來以為倉庫管理無非進貨、出貨，但是經過我們的工程師多次反復修改，依然不能解決客戶的問題?！蔽痔毂蟛幻靼鬃约旱募夹g團隊怎么就被一個倉庫軟件難住了，便親自出馬。在多次深入企業調研后，他發現制造業尤其是模具行業的數字化改造比想象中更加復雜煩瑣。

“軟件開發是用數學語言表達邏輯思維的過程，包括倉儲在內的工廠生產活動也有它的內在邏輯，同樣可以用這種數學邏輯來進行描述。”用數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。“你先別管倉庫軟件了，我的生產車間更需要這個?！蔽趾＝芰⒓礇Q定讓沃天斌對恒奇的生產車間進行數字化改造。

“要做出強而有力的工業互聯網產品，一定要了解工廠，了解生產?！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據信息。經過一年多的研發，“神經元”系統就這樣問世了。自此，恒奇原本“隨性”的生產流程步入嚴謹的“邏輯”軌道。企業產能從上半年的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技術應用方向的問題得到了解答。這套“神經元”系統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”

“神經元”實現模具業跨越提升

寧波君靈模具技術有限公司是北侖區一家集研發、設計、制造于一體的壓鑄模具生產企業，2019年實現產值1.2億元。

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

模具企業數字化轉型重點在工藝管理、生產過程管理和排程優化等幾個主要方面?！吧窠浽毕到y為君靈模具提供了優秀的解決方案。

“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。這些零配件前期經過設計、制造、打磨等多道工序，再交由工人手工組裝、檢測。”沃天斌告訴記者，因設計需求多變，加工工序繁多且無規律，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，這個產品可能就被擱置。

想要快速解決問題，對產品各環節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、檢測等各個環節中，這個身份信息會同步到系統后臺，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，在生產過程中，每個環節都需要經手的工人在專用的工業平板電腦上確認該產品是順利完成還是存在問題。如果順利完成，則該產品自動進入下一生產環節；如果存在問題，‘神經元系統會將信息反饋給各個環節的相關負責人，并且該產品整個流程線都會報警，提醒管理人員須在規定時間內解決問題?！蔽痔毂笳f，該系統還具有記憶和學習能力，在經過一定時間的問題數據積累后，能自動提出解決方案，若系統認為問題沒有及時得到解決，就會利用大數據經驗自動決策。

原來，“神經元”系統屬于事件驅動型系統，在不確定性事件頻繁發生的情況下，能夠對人、機、料實現科學及時的優化調度，將被動式記錄變為主動式控制，最大限度滿足模具生產車間的管理需求。這個過程就像人的神經反射，“神經元”的名字便由此而來。

如今，走進君靈模具的生產車間，給人的第一印象便是整齊有序?？蛻粢肓私庾约寒a品的生產進度，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情況，從而進行合理的人員安排，避免了生產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，現在2—3天就能解決，整個工廠像‘開掛一樣保持高節奏、高效率地運轉?！币t君說。

2017年6月，基于“神經元”系統的模具工業互聯網平臺應運而生，為整個模具制造產業提供數字化服務，覆蓋模具設計、制造、檢驗等生產過程。此外，平臺還將服務觸角伸向模具上下游產業鏈，形成面向模具行業特定場景的工業App。自正式上線以來，平臺已連接工業設備620臺，開發集成工業App 30余個，平臺用戶數量達2000余人，普遍提升模具企業生產效率30%以上，節約成本15%以上?！?/p>