说明:以下内容节选自经济科学出版社出版的《因地制宜 发展新质生产力案例选编》,此书主要供中央领导人和地方政府领导查阅。
"AI + AR"赋能工业升级
——谷东科技引领设备巡检与维护数字化、智能化转型升级
一、案例概述
在当前制造业数字化转型的大潮中,工业企业面临着设备维护与管理业务场景的严峻挑战。随着生产规模的扩大和设备复杂度的提升,传统的人工巡检与事后维修模式已难以满足高效、精准的设备管理需求。巡检信息记录不全、故障发现滞后等问题频发,导致设备故障率提升,维护成本高昂,严重制约了生产效率的提升和产品质量的保障。为此,谷东科技为工业企业量身打造了数字化转型服务平台,旨在通过引入增强现实(AR)与人工智能(AI)技术,实现设备巡检与维护的数字化、智能化转型。
谷东科技有限公司,作为行业内的领军企业,专注于AR与AI技术的研发与应用。公司凭借深厚的技术积累和前瞻性的市场洞察力,成功研发出具有自主知识产权的AR光波导眼镜及AI预测性维护模型,为工业企业提供了从设备巡检到维护预测的全链条解决方案。该方案不仅提升了巡检效率与质量,还增强了维护预测能力,优化了全生命周期管理,为企业完成智能制造数字化转型目标提供了有力支持。
一是技术领先:谷东科技AR智能眼镜以自研新型光学材料的光波导模组为核心,融合了先进制造工艺,突破了AR领域卡脖子技术,成功打破科思创等国际巨头长期垄断的局面,填补了行业内急需的阵列、体全息光波导在新材料及新工艺的空白,实现高光效大视场显示。项目实施后不仅突破了AR光学形态的限制,还提高了制备效率、改善了一致性,并降低了产品成本。特别是在体全息光波导模组的全链条技术实现国产化替代方面,实现重大突破,补齐行业短板。谷东科技同时搭载强大的空间感知与交互能力,为巡检人员提供直观的设备信息展示与操作指引;AI预测性维护模型则通过大数据分析,实现设备故障的早期预警与精准定位。
二是全体系定制:依托硬核技术,谷东科技拥有四大核心产品矩阵,三大核心能力,三大应用场景见图1。公司提供从AR巡检系统、AI预测性维护系统到数字化管理平台的全方位定制服务,满足企业个性化需求。
三是产学研合作:谷东科技现有员工100余人,研发人员占员工总人数的比例在60%以上,并与多所知名高校和科研机构建立合作关系,推动技术创新与成果转化。例如:2022年1月与华南理工大学就"空间定位VSLAM系统"展开研究开发;2021年3月与北京交通大学就"体全息光波导系统"项目展开全面开发;2018年9月与暨南大学就"AR眼镜光路系统"展开研究开发等。
四是成效显著:通过实施该方案,企业运营效率显著提高,维护成本大幅降低,服务响应速度加快,客户满意度大幅提升。目前谷东科技已为南航、商飞、国航、中广核、各地海关等单位提供相关服务。
谷东科技切实助力企业数字化转型。转型目标为提升设备管理效率与精度,优化全生命周期管理。具体举措包括:
一是标准化巡检流程:制定详细的巡检标准与操作规程,利用AR技术将巡检标准嵌入到巡检过程中,实现巡检过程的可视化、标准化。
二是预测性维护系统构建:部署传感器网络实时监测设备运行数据,利用AI算法分析预测潜在故障风险,自动生成维护任务与计划。
三是数字化管理平台整合:将AR巡检系统与AI预测性维护系统集成至同一管理平台,实现数据的无缝对接与共享,为管理层提供设备状态、维护效率、成本分析等关键指标的可视化展示。
在本案例中,AR与AI技术得到了深入应用。AR技术被应用于设备巡检场景,通过AR眼镜为巡检人员提供直观的设备信息展示与操作指引;AI技术则主要用于预测性维护,通过收集设备运行数据,利用机器学习算法分析预测潜在故障风险。这些技术的应用不仅提升了设备维护管理的智能化水平,还为制造业的数字化转型提供了有力支持。
谷东科技凭借其卓越的技术实力与创新能力,荣获了国家高新技术企业、国家专精特新"小巨人"企业、广州未来独角兽创新企业、硬科技企业、第十三届创新创业大赛(广州市赛)一等奖等多项荣誉。已建立知识产权管理体系认证及ISO9001、ISO14001、ISO45001等一系列国际先进管理体系。目前谷东科技申请专利超350项,其中发明专利申请量已达到160项;14项注册商标;8项参编标准。这些资质及荣誉不仅是对公司技术实力的认可,也是对公司未来发展潜力的肯定。
二、案例剖析
在工业企业的智能制造转型过程中,谷东科技通过引入增强现实(AR)与人工智能(AI)技术,为设备管理的全生命周期转型带来了显著的变革。
1. 技术选型与产品创新的智慧融合
谷东科技在其解决方案中,精选了自主研发的AR单目光波导眼镜型号C2000,这款眼镜凭借其出色的空间感知与交互能力,为巡检人员提供了前所未有的视觉辅助。巡检人员只需轻轻佩戴,即可实时获取设备的三维模型、清晰的巡检路径指引、精确的检查点提示以及详尽的检查标准与操作指南。这一创新应用极大地提升了巡检的可视化与标准化水平,有效减少了人为错误,显著提高了巡检效率与质量。
同时,谷东科技还巧妙结合了其先进的AI大模型平台,构建了预测性维护系统。该系统通过广泛部署的传感器网络实时收集设备运行数据,并运用机器学习算法进行深入分析,从而精准预测设备的潜在故障风险。一旦预测到风险,系统便会调用大模型智能体自动生成维护任务与计划,确保维护工作能够迅速、有针对性地进行。
2. 标准化巡检流程的高效实施
在设备巡检环节,谷东科技通过AR技术实现了巡检流程的标准化与智能化。巡检人员佩戴AR眼镜后,可以清晰地看到预设的巡检路径与检查点,从而避免了漏检或误判的情况。此外,AR眼镜还能实时展示设备的三维模型与详细的检查标准,使得巡检人员能够更快速、准确地完成任务。这一标准化巡检流程的实施,不仅提高了巡检效率,还确保了巡检质量的稳步提升。
3. 预测性维护系统的深度整合
在设备维护方面,谷东科技利用AI技术深度整合了预测性维护系统。该系统通过收集并分析设备运行数据,能够精准预测设备的潜在故障,并自动生成维护任务工单与计划。这一创新应用使得维护工作更加有计划性和针对性,不仅提高了维护效率,还显著降低了因设备故障导致的生产中断和维修成本。
4. 数字化管理平台的全面升级
为了进一步提高设备管理的智能化水平,谷东科技将AR巡检系统与AI预测性维护系统全面整合至数字化管理平台。该平台实现了数据的无缝对接与共享,为管理层提供了设备状态、维护效率、成本分析等关键指标的可视化展示。同时,平台还提供了严格的权限管理功能,确保不同层级人员能够按需访问相关数据与功能。这一数字化管理平台的全面升级,不仅提高了设备管理的便捷性和高效性,还为企业数字化转型提供了有力支撑。
5. 应用成效显著
在应用AR与AI技术后,工业企业在设备维护与管理方面取得了显著成效。具体体现在以下几个方面。
提质增效:通过AR技术的可视化巡检,巡检质量得到大幅提升,错误率显著降低至5%以下。同时,巡检效率也提高了30%以上,为企业的稳定生产提供了有力保障。
降低成本:AI预测性维护系统的引入使得非计划停机时间减少了50%,显著降低了因设备故障导致的生产中断和维修成本。此外,通过精准预测维护需求,还减少了备件和工具的过度储备,进一步降低了库存成本。
绿色发展:AI 预测性维护有助于减少不必要的能源浪费和碳排放,为企业的可持续发展贡献力量。
安全保障:AR 巡检过程中的直观操作指引和实时数据反馈提高了生产现场的安全性。同时,AI 预测性维护的提前介入也减少了因设备故障可能引发的安全事故风险。
基于此,谷东科技通过深度应用 AR 与 AI 技术,在推动工业企业智能制造转型方面取得了显著成效。这些技术的应用不仅提升了设备管理的智能化水平,还为企业数字化转型提供了有力支持。未来,随着技术的不断发展和完善,相信谷东科技将继续在工业企业的数字化转型中发挥更加重要的作用。
三、延伸阅读
智能制造和工业数字化转型是全球工业发展重要趋势
智能制造和工业数字化转型不仅是技术的革新,更是全球工业发展的重要趋势。目前,在各国推动全球制造业转型升级的过程中,广东省的智能制造示范基地、浙江省的"机器换人"计划等举措,展现了我国在智能制造领域的坚定步伐和广阔前景。
我们深知,智能制造的推进需要行业内外的共同努力。因此,我们积极借鉴其他地区或单位的优秀实践,如德国在智能化生产、网络化协同方面的探索,美国在工业互联网和智能制造技术方面的创新,以及中国各地区在推动制造业数字化转型方面的积极尝试。这些优秀实践不仅为我们提供了宝贵的经验,更激发了我们对未来智能制造发展的无限遐想。
在此前提下,谷东科技 AR 技术不仅革新了设备巡检与预测性维护的传统模式,更在汽车制造、装配线指导、质量检测等多个领域展现出无限潜力。工人佩戴我们的 AR 眼镜,能够实时获取装配指南、检测标准,甚至与远程专家进行无缝协作,从而大幅提升生产效率和产品质量。这种直观、高效的操作方式,正是谷东科技致力于推动智能制造的核心价值所在。
与此同时,谷东科技也在积极探索 AI 与大数据的深度融合,以数据驱动决策,优化生产计划,提高能源利用效率,为企业带来显著的成本节约和利润增长。我们深知,数字化管理平台是智能制造的重要支撑,因此,我们不断优化平台功能,整合 AR 巡检系统、AI 预测性维护系统等多个模块,实现数据的无缝对接与共享,为管理层提供全面、准确的决策支持。
谷东科技将继续秉承创新、务实、高效的企业精神,不断探索 AR与 AI 技术在智能制造领域的深度应用。我们将持续优化数字化管理平台,提升设备管理的智能化水平,为企业创造更大的价值。
四、案例启示
技术创新是推动智能制造发展的关键。谷东科技不断投入研发,探索新技术在智能制造中的应用,如5G、区块链等,以保持技术领先地位,为企业创造更多价值。
1. 注重性价比与实用性
在数字化工厂建设中,我们注重解决方案的性价比和实用性。通过深入了解企业需求,我们结合AR眼镜与AI算法提供了量身定制的MES、SRM等系统,帮助企业实现精细化管理,降低运营成本,提升运营效率。
2. 强化数据安全与隐私保护
数据安全与隐私保护是智能制造领域不可忽视的重要议题。谷东科技通过对软件系统的私有化部署构建严密的防护体系,确保企业数据的安全与隐私,为企业数字化转型提供坚实保障。
3. 加强资金投入与人才培养
智能制造的推进需要大量的资金和人才支持。谷东科技积极寻求融资途径,提升员工技能水平,为数字化转型提供有力保障。同时,我们将注重变革管理,引导员工接受新模式,促进全员参与。
4. 建立长效运维与系统升级机制
为了确保数字化工厂的稳定运行和持续竞争力,谷东科技将建立长效机制,紧跟技术潮流,持续升级与维护系统。我们将建立专业的运维团队,确保工厂稳定运行,适应市场变化。
5. 发挥引领作用,推动行业发展
作为行业领军企业,谷东科技积极发挥引领作用,与行业内其他企业共享资源和技术,共同推动智能制造的发展。我们积极参与行业交流与合作,为行业发展贡献智慧和力量。
6. 提升了飞机飞行安全率,降低维修成本
某商用飞机有限责任公司采用谷东科技光波导技术的AR设备及私有化部署方案,配套国产大飞机售后运行保障。该AR设备以其高精度视觉辅助能力,在全球的飞机售后服务领域大放异彩,不仅将保障检查时间缩短了25%,显著提升了飞机飞行的安全率,远超行业标准。同时,该技术还带来了维修成本的12%降幅,增强了国产大飞机的服务能力和市场竞争力。该公司的这一创新举措,不仅为该公司全球客户提供了更加安全、高效的保障服务,也彰显了我国在航空科技领域的卓越成就与持续进步。
7. 实现生产效率与产品质量双重飞跃
某新能源科技股份有限公司引入新一代光波导技术 AR 设备及配套算法平台应用于锂电池生产线,实现了生产效率与产品质量的双重飞跃。在 AR 设备的辅助下,生产线质检效率提升 30%,质检成本降低 50%,显著提升了产品质量。这一创新应用还促进了资源的优化配置,降低了能耗与材料浪费,进一步巩固了该公司在全球新能源市场的领先地位。
8. 适应高危工作环境,提升工作效率
某核集团有限公司将谷东科技的新一代光波导技术成果及其配套产品应用于核电运维领域。AR 设备的引入,使得巡检效率提升 25%,单次巡检时间缩短 20%,有效减少了人力投入与巡检周期。同时,故障预警准确率高达 95%,大幅提升了核电设施的安全运行水平。远程专家通过 AR 设备的支持,能够快速响应并处理故障,故障处理时间缩短 40%。这些量化指标不仅展示了该集团在核电智能化方面的领先地位,也为整个核电行业的安全、高效发展树立了新的标杆。
谷东科技在智能制造领域所取得的成就和经验,不仅为企业自身的发展提供了有力支撑,更为行业内其他企业提供了可借鉴的范例。我们将继续秉承创新、务实、高效的企业精神,为推动智能制造的发展贡献更多力量。
(本案例由杨瑞勇、李博、崔海涛负责调研,并参与指导或撰写)
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