从中国制造到中国智造，这里有一把通关的“金钥匙”

从制造到智造转型升级

美国作家瓦科拉夫·斯米尔在《国家繁荣为什么离不开制造业》曾经提出：“制造业始终是技术创新的基本源泉，也是经济增长的原动力”。

确实如此，制造业不仅是国民经济发展的基础、科技创新的主战场，更是立国之本、兴国之器、强国之基。尤其是对当下的中国而言，目前这个阶段更是制造业亟待升级，不破不立的关键节点，我们可以从三个维度来做观察：

一是，从国家政策看，过去几年国家高度重视制造业的转型与升级。比如，“工业互联网”一词就在“十四五”规划中被提及过三次。此外工信部在今年1月发布的《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》中，也明确提出要通过建设工业大数据中心、行业和区域工业互联网平台等具体举措来推动工业互联网的发展，这无疑体现出了国家对工业互联网的高度重视，更为中国制造业高质量发展指明了方向。

二是，从用户需求看，目前中国正处于消费不断升级的时代，由此带来的重要变化是，消费者不再一味追求低价，而是更注重产品品质和服务体验。消费者对于品质和服务的高要求，同样也在倒逼制造业向数字化和智能化的转型和升级。

三是，从技术创新看，随着大数据、物联网、云计算、人工智能等新技术的出现，不但加剧了制造业内部的市场竞争，更开启了跨界竞争，真正给企业发展带来威胁也许不是往日的同行业企业，而是来自跨界者的颠覆性创新和对原有市场的抢夺。

由此可见，无论从国家政策，用户需求乃至技术创新角度来看，都预示着中国制造业数智化转型已刻不容缓。但正如一枚硬币的两面那样，尽管中国制造向中国智造的转型前景无限光明，不过面对新技术的不断涌现，以及新概念的接踵而至，大部分制造业企业在如何实现智能制造的选择路径中，其实也产生了很多的困惑和迷茫。

那么，对于制造业数智化的转型与升级，究竟需要从何处入手才能迈出关键一步呢？

宁德时代重塑智能制造

在此过程中，作为全球领先的锂离子电池研发制造企业，宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称“宁德时代”）就积极吸纳和利用以AI为代表的前沿创新技术，对旗下动力电池的生产进行持续优化，为新能源汽车的进化提供了全新的驱动力。

今天，宁德时代旗下动力电池的销量已在全球范围内遥遥领先，并呈现出供不应求的态势。面对全球市场需求的持续增长，宁德时代也在不断调控和优化 动力电池生产的各个环节，以大幅度提升产量。其中，利用AI技术实现电池产品的缺陷检测，以提升其生产效率和质量控制水平，就是其中的一个重要突破点。

为实现新方案的快速落地，宁德时代与英特尔开展了一系列深层次技术合作，其重心就是导入集成AI加速能力的英特尔®至强®可扩展平台，其中包括可在CPU 架构上提供出色AI推理能力的英特尔®至强®可扩展处理器，以及能充分释放其AI算力潜能的OpenVINOTM工具套件和面向英特尔®架构优化的PyTorch等多种配套软件工具，而基于这些英特尔®架构产品技术的助力，宁德时代成功构建了一套横跨“云-边-端”，融合计算机视觉(CV） 、深度学习（DL）和机器学习（ML）技术的 AI 电池缺陷检测方案。

可以看到，全新的方案具有以下三个方面的优势：

1、与宁德时代传统的电池缺陷检测方法相比，基于 AI 技术的新方案有更好的速度与更高的精度 ，达到了预先设定的目标——零漏检及单工序400FPS以 上的图像处理速度；

2、面向英特尔®架构优化的 PyTorch，借助内置的英特尔® MKL-DNN，提高了深度学习框架的性能，再与OpenVINOTM工具套件搭配，可帮助CPU 输出更优的推理性能；

3、新方案对计算机视觉、深度学习、机器学习技术的融合，可灵活应对不同检测场景的需求，有针对性地选用合适的模型进行训练；达到更好的训练准确率与检出率。目前，新方案目前已通过测试验证，达到了预期的效能，并成为宁德时代向其他产线推广AI方法的标杆。

在此基础上，宁德时代还导入了搭配英特尔®傲腾™持久内存的英特尔®至强®可扩展平台，该平台支撑了宁德时代制造执行系统（MES）核心内存数据库，它帮助整个系统大幅缩短重启时间和主备机切换时间，从而真正确保了宁德时代产线长时间高效运转和产能的扩大。

具体而言，借助英特尔®傲腾™持久内存的多种使用模式，宁德时代的MES系统还获得了更多的能力，比如APP Direct模式下的英特尔®傲腾™持久内存，就能够帮助宁德时代MES有效缩减内存数据库与持续存储介质之间的Data Meage、Save Point等操作时的“落盘”时间，提升系统整体性能。其中，归一化后的Data Meage性能测试结果对比显示，采用英特尔®傲腾™持久内存的方案比采用传统SAS高速固态盘的方案，在性能上提升高达6.2倍。

除此之外，APP Direct模式下的英特尔®傲腾™持久内存也可凭借数据非易失的优势，加速基于内存数据库的MES的重启速度，尽可能减少产线的停顿时间；而内存模式下的英特尔®傲腾™持久内存，还可用作宁德时代MES中内存数据库备机的扩展内存，从而缩短MES主备机切换时间，保障系统的高可靠性。

不难看出，通过英特尔®至强®可扩展平台集成的AI加速能力以及搭载的英特尔®傲腾™持久内存，宁德时代不但在产品缺陷检测等环节实现了AI应用的落地，同时也为未来的生产和业务规模的持续扩大奠定了更加坚实的基础。可以说是名副其实的“新能源+智能制造”的双料模范。

京东方探路工业互联网

同样，作为全球创新型物联网企业，京东方科技集团股份有限公司（以下简称“京东方”），也基于英特尔提供的、适用于智能边缘计算平台的软硬件组合，整合产线工作负载，并通过云边协同、AI 和大数据技术实现更高效的产品缺陷检测及不良根因分析，打造出了更适用于生产一线的智能化品质管控解决方案，实现了产能与品质的双赢，而通过对整个生产链条中各项数据进行分析和智能决策，然后再不断优化生产环节，京东方工业互联网让每一次生产都能健康、低耗、高效地进行。

例如，2019年底到2020年初突如其来的疫情，一度让制造业陷入危机。与受到直接冲击的餐饮、旅游等服务行业不同，制造业中前后生产环节、上下游合作伙伴受疫情影响以及恢复速度的不同，都会对制造业企业整体性的产能恢复造成影响。面对这一挑战，京东方的应对策略就是依靠先进的信息技术构 建工业互联网解决方案，以数字化和智能化制造的理念，来化解企业复工复产中的不确定性问题。

为此，京东方基于工业互联网的供应链协同系统，采用了基于英特尔®架构的硬件基础设施，其混合云模式中的公有云可用于同外部伙伴实施数据互联互通，而私有云则负责内部数据的采集、连通和共享，这样的组合可在保证信息安全的前提下，有效提升京东方供应链上、下游各个环节的运作效率。来自京东方内部的统计数据表明，新的供应链协同系统已帮助产线将准备和协调时间从24小时降低到1小时。

不仅如此，为有效提升AI缺陷检测系统的工作效能，京东方引入英特尔®至强®可扩展处理器，作为其边缘服务器的核心计算引擎，该处理器不仅具备优秀的微架构设计，通过集成更多的核心、线程、以及更大容量的高速缓存来提供出色的基础算力，它还集成了英特尔®高级矢量扩展 512 （英特尔® AVX-512) 等技术，来对深度学习推理任务中的密集计算提供特定硬件加速支持。

与这款集成AI加速能力的处理器相搭配，京东方还引入了OpenVINO™工具套件，为检测提供软件调优支持，这款由英特尔开源的工具套件对OpenCV图像处理库的指令集进行了全方位优化，在系统的实践运用中，来自OpenVINO™工具套件的OpenCV被证明能有效提升系统的整体处理效能。数据显示，基于云边协同的新AI缺陷检测系统在京东方各厂区上线部署后，不仅在检测准确率上取得了高达96%成绩 ，同时还使人工替代率达到了70%。

与此同时，AI缺陷检测解决的是生产过程中的检测效率问题，而为了降低整个产线，乃至整个工厂的产品不良率，京东方还依托边缘计算带来的数据采集和处理优势，基于云边协同体系和大数据技术研发了不良根因分析系统。而该系统同样选 择了高性能的英特尔®至强®可扩展处理器作为其算力引擎。为了让中间过程数据获得更好的落盘性能，京东方还为其配备了在数据密集型工作负载中具有良好表现的英特尔® 固态盘产品。

值得一提的是，这个通过云边协同实现的大数据不良根因分析系统在京东方各厂区进行部署实践后，也迅速收获了一线生产人员的认可，反馈回来的数据表明，新方案带来了 56% 的效率提升。

除提升AI缺陷检测 、大数据不良根因分析等方面的能力，借助英特尔软硬件解决方案组合强化了边缘计算能力的京东方工业互联网解决方案，也开始将其应用进一步扩展到园区管理、设备维护、能耗管控等场景中。目前，基于这个全面、强大的整体架构，京东方打造了全价值链智能工厂、园区物联、企业运营三大场景解决方案，服务于旗下14 条半导体显示生产线、多个工业园区和制造基地，实现了智能化生产、 数字化运维和精益化管理，且部署成熟的标准管理平台和研发平台已达200余个，可以说为整个中国制造行业的智能化转型树立全新的标杆。

总的来说，中国工业互联网的落地，智能制造的转型升级，任重而道远，艰难而伟大。在此过程中，英特尔正和宁德时代、京东方等企业通力合作，通过不断的探索与创新，在智能制造和工业互联网领域蹚出了一条创新之路，这不仅会加速中国制造业数智化的转型和融合，也将会帮助更多的企业打造出新模式、新业态和新未来，推动中国经济高质量发展的同时，也会为中国制造走向中国智造提供一把能够真正通关的“金钥匙”。