协鑫光伏切片车间里的“天书”,就是工业制造的海量数据。
作为国内光伏行业的巨头,协鑫光伏的年产值超过200亿元。阿里云人工智能ET团队所踏入的车间,生产的是他们的核心产品之一——厚度只有0.18毫米的光伏切片,这是太阳能电池板的主要元件。
光伏切片的生产有着十分精密的工艺流程:一根仅0.115mm粗细的钢线不断摩擦硅板,最终切出一片片误差不能超过百分之一毫米的薄片。车间的湿度、温度、砂浆上下部温度、导轮上下部温度等上千个参数在实时影响着良品率。如此复杂的生产环境下,人工经验很难100%地保障产品质量。如何利用生产线上的数据来提高良品率?这是摆在协鑫面前的难题。
数据不是没有,而是太多了。流水线上的传感器每秒能记录几十个GB的数据,假设用你手中的iPhone来存储,一两秒钟就能“撑爆”一台iPhone。
更致命的是,ET团队里那么多的数据专家,人人都跟互联网上的海量数据打了多年交道,但谁都看不懂工业数据的含义。这里没有他们熟悉的流量、交易额、用户特征等数据,数字背后,是陌生的温度、湿度、压强……他们就像是连一个英文单词都不认识的人,拿起了原版莎士比亚全集。
“当场就有人说,这事儿不靠谱。”山景回忆说,因为在互联网行业中“没有这么玩的”,相比于互联网的打法,这个项目太没有效率保障了——投入可能非常巨大,产出则难以预估。这一场冒险,绝不比让小Ai预测歌王来得更容易。
但他庆幸自己做出了走进制造业第一线车间的决定:“一定要去,因为你不可能在键盘背后理解一家制造业企业。”
两个月之后,阿里云和协鑫光伏的合作正式启动,人工智能团队扎进了车间里,从每一个数据的含义开始,跟协鑫的工程师、技术员和流水线工人一一从头学起。
协鑫方面对此十分惊讶,在他们的印象里,阿里是个纯粹的互联网公司,和制造业扯不上什么关系。“没想到互联网行业的人真会愿意到车间来。”
第一个难关,是把这么多的数据从生产线上“抓上来”,并让它们在云上实时在线可见。听起来不难,数据都是现成的,但是,一家工厂的生产线上机器型号、规格、产地都各不相同,有德国产的,有瑞士产的,它们产生的数据格式都不一样。实际操作的难度远远大于想象。
南京云栖大会上,阿里云总裁胡晓明讲解阿里云ET工业大脑。
为了实时处理这些数据,团队采用了流计算+兼容接口的方案,把数据“理顺”之后全部汇总到云端。“数据都抓上来之后就好办多了,以阿里云飞天系统的运算能力,这个数据量并不是大问题。”为了方便协鑫的工程师和工人们监控这些数据,他们还做了一张数据大屏。“有点像天猫双11数据大屏,各种数据在上面一目了然。”阿里云资深总监李津表示,“数据‘小白’都能看懂,而且通过预先设计好的算法,这张大屏还可以针对异常数据进行自动报警。”
第二个难关,是将整个生产流程抽象成若干环节,然后通过计算,来串联起每一个环节的可靠性与关联性。
这是要解决什么问题呢?打个比方,在传统生产流程中,负责第三个环节的工人,或许对第十个环节怎么做一无所知,也无需对第十个环节的质量负责,但实际上,这两个环节可能密切相关,并且都对最终产品的质量至关重要。
在传统工厂里,这些环节是彼此割裂的,很难有一个全局的视野全面地观察和统筹,但人工智能的长项,正是将上下游全部关联起来看。这一次,小Ai,或者说是已经更名为ET的阿里云人工智能的重要任务,就是通过海量的流水线数据,将光伏切片的生产流程抽象成一条“环节链”,并找出生产良品的关键性环节。
这个计算的过程比大多数人想的要快。ET只用了很短的时间,就精准分析出与良品率最相关的60多个关键环节,然后,通过在生产过程中实时监测和控制变量,ET让协鑫光伏的良品率提高了1%。
“ET就像一个大脑,在进行全局性的‘思考’。”山景说,“在它的统筹之下,所有的生产环节都不再是信息孤岛。”
2017年3月29日,在云栖大会深圳峰会上,阿里云正式发布了ET工业大脑。“让工业生产线上庞大的钢铁躯体拥有智能大脑”,正是这一产品的初衷。