數(shù)字化知乎(數(shù)字化知乎)

過(guò)去，汽車(chē)生產(chǎn)線上缺失的零部件有時(shí)無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充。張曉輝來(lái)后，幫助設(shè)計(jì)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)方案，搬運(yùn)機(jī)器人精準(zhǔn)保障了零部件供應(yīng)。

過(guò)去，種植依靠經(jīng)驗(yàn)和估計(jì)。鄭吉樹(shù)等人利用數(shù)字技術(shù)打造了魚(yú)菜共生AI工廠，既能養(yǎng)魚(yú)又能種菜，效率大幅提升。

過(guò)去，設(shè)計(jì)交通路線需要厚厚一疊圖紙。唐甜甜和同事應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)后，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出最佳交通路線，三維動(dòng)畫(huà)一目了然。

2022年修訂版國(guó)家職業(yè)分類(lèi)代碼首次標(biāo)注了97個(gè)數(shù)字職業(yè)。數(shù)字化解決方案設(shè)計(jì)師、農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)人員、數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)人員……越來(lái)越多的人投身數(shù)字化推動(dòng)智能化、服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。

數(shù)字解決方案設(shè)計(jì)師——

為工廠定制“健身計(jì)劃”

光宇明道數(shù)碼科技有限公司，張曉輝打開(kāi)電腦，300公里外的領(lǐng)克成都工廠出現(xiàn)在他的面前。屏幕上，搬運(yùn)機(jī)器人（AGV）縱橫交錯(cuò)，將汽車(chē)零部件有序運(yùn)送到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

作為數(shù)字化解決方案設(shè)計(jì)師，張曉輝通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)再現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程，為工廠量身定制最優(yōu)解決方案，讓機(jī)器更“聰明”，生產(chǎn)更智能，服務(wù)智能制造。

“原本領(lǐng)克工廠使用了數(shù)百臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人，但它們來(lái)自不同廠家，內(nèi)部系統(tǒng)不同，難以統(tǒng)一調(diào)度，容易出錯(cuò)?！睆垥暂x說(shuō)，有時(shí)候，某個(gè)部件用完了，搬運(yùn)機(jī)器人卻沒(méi)有用完。沒(méi)有及時(shí)到達(dá)。

為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，領(lǐng)克工廠邀請(qǐng)光宇明道張曉輝團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一整套數(shù)字化改造升級(jí)方案，讓不同廠家的搬運(yùn)機(jī)器人能夠“互聯(lián)”，共同打造完成“貨到人”的高效配送。

在設(shè)計(jì)計(jì)劃之前，深入的研究是必不可少的。張曉輝在工廠里“蹲點(diǎn)”了好幾天，仔細(xì)觀察每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，聽(tīng)取現(xiàn)場(chǎng)工程師和管理人員的意見(jiàn)，并與大家討論數(shù)字化改進(jìn)方案。

“首先要充分了解企業(yè)的真實(shí)情況和需求，然后設(shè)計(jì)有針對(duì)性的方案?！睆垥曰郾硎?，同時(shí)也要考慮可行性。方案成熟后，一一交給工程技術(shù)人員實(shí)施。如果遇到操作問(wèn)題，需要反復(fù)溝通改進(jìn)方案。

數(shù)字解決方案可以提高生產(chǎn)力并減少錯(cuò)誤。在元元汽車(chē)湘潭基地工廠，張曉輝了解到，元元汽車(chē)之前裝配中的一些螺絲擰緊環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問(wèn)題。有些太緊，有些太松。經(jīng)過(guò)與一線工程師交談，我們找到了原因?！S有多種型號(hào)的汽車(chē)，需要不同的緊固程序。有時(shí)工人理解不清楚，容易誤操作。

“如果擰緊槍能自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)就太好了！”張曉輝為工廠設(shè)計(jì)了數(shù)字化解決方案。當(dāng)不同車(chē)型的汽車(chē)通過(guò)生產(chǎn)線時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向擰緊槍發(fā)送信號(hào)，調(diào)整合適的參數(shù)。工人無(wú)需調(diào)整參數(shù)并拿起拉緊槍并向前伸出。

“數(shù)字化解決方案就像醫(yī)生開(kāi)藥、教練開(kāi)健身訓(xùn)練計(jì)劃，讓工廠在數(shù)字化進(jìn)程中不斷煥發(fā)新的活力。”張曉輝說(shuō)。

農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù)員——

為農(nóng)業(yè)插上科技的翅膀

左邊養(yǎng)魚(yú)，右邊種菜。魚(yú)菜共生系統(tǒng)通過(guò)管道連接。工廠里空無(wú)一人，只有機(jī)械臂來(lái)回?fù)]動(dòng)，忙碌著搬運(yùn)栽培盤(pán)。走進(jìn)位于西部（重慶）科學(xué)城的魚(yú)菜共生AI工廠，蔬菜層層疊疊，長(zhǎng)勢(shì)喜人。

“從種子到蔬菜，整個(gè)過(guò)程都是無(wú)人化的?！敝貞c市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)員鄭吉樹(shù)說(shuō)。

在這里，依靠智能算法、機(jī)器視覺(jué)等數(shù)字技術(shù)，鄭吉樹(shù)和他的團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了魚(yú)菜共生生態(tài)系統(tǒng)：“經(jīng)過(guò)近10年的研究，我們實(shí)現(xiàn)了魚(yú)類(lèi)尾水的充分利用和氮肥的零添加進(jìn)行種植。氨氮轉(zhuǎn)化利用率達(dá)到90%以上。”

菜架上密密麻麻布滿了管道?！拔覀冞@里種蔬菜不需要施肥?！编嵓獦?shù)說(shuō)，養(yǎng)魚(yú)尾水經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)化為水溶性肥料，然后通過(guò)管道輸送到蔬菜上。被蔬菜吸收、“脫肥”后的“營(yíng)養(yǎng)液”流回魚(yú)池。與傳統(tǒng)菜地相比，大大節(jié)省了種植空間。

小工廠把大科技——藏在魚(yú)塘里。它有一個(gè)喂食系統(tǒng)。喂食機(jī)可以根據(jù)魚(yú)的攝食需要準(zhǔn)確地喂食。它還具有水處理系統(tǒng)。所有魚(yú)池都安裝了傳感器，可以監(jiān)測(cè)水溫、水深、溶氧等。蔬菜大棚內(nèi)設(shè)有蔬菜物流及種植系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能化生產(chǎn)作業(yè)。

“這樣，魚(yú)的生長(zhǎng)周期縮短一半左右，飼料節(jié)省20%左右。養(yǎng)魚(yú)單位面積產(chǎn)量是池塘的10倍，單位產(chǎn)量蔬菜種植面積是土地種植面積的10倍以上。”鄭繼樹(shù)說(shuō)道。

目前，這種智能生產(chǎn)模式正在重慶推廣，并在璧山、梁平等地建設(shè)了6家魚(yú)菜共生工廠。其中，梁平樹(shù)谷農(nóng)場(chǎng)魚(yú)菜共生數(shù)字化工廠預(yù)計(jì)年產(chǎn)鱸魚(yú)150噸、蔬菜40噸。

數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員——

將城市數(shù)據(jù)復(fù)制到計(jì)算機(jī)中

“看，我們把整個(gè)城市都搬進(jìn)了電腦里！”唐甜甜手握鼠標(biāo)，演示了重慶城市信息模型平臺(tái)?！巴ㄋ椎卣f(shuō)，數(shù)字孿生技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)城市的‘電子孿生’，并試圖還原現(xiàn)實(shí)世界，”她解釋道。

2021年畢業(yè)后，唐甜甜加入重慶測(cè)繪學(xué)院空間信息分院，成為一名數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員，參與重慶城市信息模型平臺(tái)研發(fā)、數(shù)字孿生城市應(yīng)用等工作。平時(shí)，她和同事利用衛(wèi)星遙感、飛機(jī)航拍等方法獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)模型，繪制三維圖像。

“如果二維地圖就像‘看照片’，那么數(shù)字孿生應(yīng)用程序就像‘看真人’?！碧铺鹛鸨硎荆鞘行畔⒛Ｐ推脚_(tái)不僅精度更高、“每一棵樹(shù)都看得清清楚楚”，而且功能也很多。更強(qiáng)大的是，建筑物只是地圖上的一個(gè)點(diǎn)。借助數(shù)字孿生技術(shù)，它可以進(jìn)行360度觀察，模擬陽(yáng)光和燈光，甚至可以“透視”其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

借助數(shù)字孿生技術(shù)，不僅可以方便了解城市現(xiàn)狀，還可以進(jìn)行模擬推演，優(yōu)化城市規(guī)劃。

以前規(guī)劃工業(yè)園區(qū)時(shí)，要畫(huà)一大堆等高線圖，包括要挖多少土石方、哪里有地下河、生態(tài)紅線有多寬……每一條都包括在內(nèi)。任務(wù)消耗了大量的能量。

如今，讓數(shù)據(jù)“更多地在電腦上運(yùn)行”。輸入規(guī)劃方案后，需要挖掘的土石方量顯示為紅色，需要填埋的土石方量顯示為綠色。一目了然，一鍵計(jì)算工程量；生態(tài)紅線等各類(lèi)規(guī)劃清晰展示并提醒避讓?zhuān)磺Ю镏饩湍芸吹降刭|(zhì)構(gòu)造，避開(kāi)不穩(wěn)定地區(qū)……

數(shù)字孿生技術(shù)在緊急救災(zāi)中也能派上用場(chǎng)。例如，如果長(zhǎng)江重慶段水位上漲，城市信息模型平臺(tái)可以模擬并顯示未來(lái)的情況。如果長(zhǎng)江水位上漲5米，哪些地方會(huì)被淹，哪些設(shè)施需要搬遷，一張圖就能掌握。

2022年5月，重慶牽頭組織實(shí)施數(shù)字技術(shù)工程師培訓(xùn)工程。唐甜甜參加了訓(xùn)練，收獲很大。“數(shù)字孿生技術(shù)潛力巨大，現(xiàn)在只是開(kāi)始?！彼龑?duì)職業(yè)發(fā)展前景充滿憧憬。（記者劉新武）