在青島海爾家電工廠，工人佩戴AR眼鏡采集關鍵工業裝備的現場視頻，識別設備，同時從后臺系統調取產品安裝指導推送到AR眼鏡上，實現了一邊查閱操作指導一邊裝配的目的。當工人發現無法自行解決的問題時，通過 5G 網絡聯系遠程專家，實現實時遠程指導，提高設備裝配效率的同時，也節省了時間和成本。
這是近期工信部發布的《“5G+工業互聯網”十個典型應用場景和五個重點行業實踐》描述的一個重點行業典型應用案例，海爾利用5G、AR、AI等技術，實現了精密工業裝備的現場輔助裝配。海爾智慧互聯工廠的背后有來自于海爾智研院、中國移動、亮風臺、海研自動化等企業的技術支持。
5G+工業互聯網成為現實，典型場景與行業應用標桿形成
2012年，通用電氣（GE）在全球范圍內首次提出“工業互聯網”概念，2013年的漢諾威工業博覽會上德國正式推出工業4.0概念，而在中國，智能制造已經成為國家戰略，2015年5月國務院正式印發《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國。無論是工業互聯網還是工業4.0，抑或是智能制造本質趨同，核心都在將生產中的供應、制造、銷售等環節信息數字化，讓工業實體與數字信息互聯互通，疊加融合，最終實現工業數字化、網絡化、智能化。
經過近十年的發展，隨著5G網絡、IoT 系統、大數據、工業AI等工業智能“基礎設施”初具規模，工業互聯正在成為現實。工信部數據顯示，過去的一年中，國內“5G+工業互聯網”在建項目已超過1500個，覆蓋20余個國民經濟重要行業，在實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型升級進程中發揮了重要作用。在這其中，AR正在深度滲透各核心場景，成為了“5G+工業互聯網”應用場景的核心基礎支撐技術之一。
此次，工信部發布的第一批“5G﹢工業互聯網”重點行業和應用場景，涉及10個典型應用場景和5個領先行業應用實踐，是我國“5G+工業互聯網”發展成效的一個階段性總結。而AR/AI在協同研發設計、設備協同作業、現場輔助裝配、機器視覺質檢等典型場景得到深入使用。
在現場裝配運維等場景下，AR終端能夠將操作步驟、設備信息疊加在對應設備上，并可視化呈現在工作人員視野中，幫助現場人員進行復雜設備或精細化設備的裝配、運維，另外，專家的指導信息、設備操作說明書、圖紙、文件等也可以通過 5G 網絡實時同步到現場AR終端，現場工作人員簡單培訓后即可上崗，有效提升現場操作人員的裝配水平，提升裝配運維效率。
企業基于5G、數字孿生、AR/VR 等技術還可建設協同設計系統，實時生成工業部件、設備、系統、環境等數字模型，通過5G網絡同步傳輸設計數據，異地設計人員佩戴AR終端，接入沉浸式虛擬環境，就可以對3D 設計圖紙進行協同修改與完善，實現高效的異地協同設計。
各產業企業融合成必然，打造真正意義上的智能工廠
2019年7月，海爾智研院發布全球首個智能+5G互聯工廠，通過AI+5G的技術組合，整個工廠可以實現全流程信息自感知、全要素事件自決策、全周期場景自迭代等。到現在，海爾已經在全球范圍內建成十余家互聯工廠，亮風臺AR應用落地遠程維修、作業指導、設備點檢、品質檢測等數十場景。此次，亮風臺、卡奧斯COSMOPlat等聯合打造的5G+AR眼鏡在現場輔助裝配場景中的應用，入選電子設備制造業重點行業實踐。
在6月5日的品玩科技創新者大會（TIC·PRO 2021）上，海爾工業智能研究院工業數字化總監孫賀表示，“在幾年前，海爾智研院聯合亮風臺推出基于AR的遠程交互平臺，后來又升級為工業XR平臺，這是對社會開放的平臺”。在工業XR平臺，可通過音視頻連接、實時標注、全程記錄等功能實現專家端和現場端的遠程溝通和指導，確保AR技術在設備維修、質量稽查、產品售后等典型場景中的應用。
在談到海爾引入AR技術的契機時，孫賀表示，“海爾是一直強調以人為本的企業，在每次引進新技術時，我們都會問自己一個問題-這個技術能帶給我們什么。不是簡單的代替人，而是思考怎么用這個技術和產品調整生產現場狀況和生產工藝，去適應工人的需要。”而AR本身就是以人為中心的技術，據悉，亮風臺一直強調AR以人為本、賦能予人，增強人的感知、認知、執行三方面能力。
在亮風臺集團副總裁吳侖看來，“隨著工業互聯網發展，產生的數據越來越多，人與工業系統之間的交互協同也越來越多，我們如何更好地讓人和人之間，人與設備、人與數據協同，AR在這里面就起到非常關鍵的作用。”通過AR，可以理解并采集工作現場信息，將虛擬坐標與現實世界坐標對齊，把業務相關的3D模型、視頻、圖文信息、表單等內容信息實時、準確地疊加在真實物體之上，可視化呈現。還能通過更智能的方式，讓遠程專家“如臨現場”。AR技術的應用，正在把工作從on-line（在線），轉變成on-site（在現場）。
在智慧互聯工廠，除了增強“人”，設備與系統的增強也非常關鍵，機器視覺等技術正在促進工業生產自動化智能化。海研自動化創始人CEO苗振海表示，“海研自動化與海爾的合作有近6年時間，主要應用在智能防差錯與型號識別，部件和整機的測量，缺陷識別幾個方面。”對于自動化實施帶來的效果，苗振海舉例，“在海爾，每年因為產品外觀的缺陷損失能達到2000多萬，而AI缺陷識別能夠降低60~70%出廠前的外觀缺陷問題。”
智能制造的實現，智慧互聯工廠的建立需要多環節、多產業企業共同參與，在工業全生命周期各場景進行集中化改造升級，才能實現真正意義的智能工廠。目前，在海爾，卡奧斯COSMOPlat已經通過5G+MEC構建行業虛擬專網，圍繞“人機料法環測”全要素實現機器視覺質量檢測、AR輔助維修、生產環境安全行為識別、AGV小車智能導航等典型業務形態，打造了真正意義上的5G全連接的互聯工廠。
在我國，智慧互聯工廠的建設已經到了步驟明確，核心項目攻堅的階段，“5G+工業互聯網”應用在各領域各地區如火如荼，2019年11月，工業和信息化部辦公廳印發《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》，明確到2022年，打造5個產業公共服務平臺，內網建設改造覆蓋10個重點行業，形成至少20大典型工業應用場景。
我們可以看到，除了海爾的AR現場轉配、機器視覺智能檢測，華菱湘鋼依托 5G 技術實現天車、加渣機械臂的遠程設備操控，疫情期間通過聯合中國移動和亮風臺的 5G+AR 遠程輔助的應用，助力完成 90%生產線裝配，車間生產總效率提升20%；中核集團在“華龍一號”六號機組的裝配建設現場，通過5G專網+亮風臺AR等技術實現遠程組件裝配；華為松山湖工廠把生產線現有的108臺貼片機、回流爐、點膠機通過5G網絡實現無線化連接，完成“剪辮子”改造，每次生產線調整時間從2周縮短為2天……
