近年来,人工智能(AI)迅速发展,正在深刻改变人类社会生活、改变世界。
自2006年以来,随着大数据与人工智能持续融合,人工智能正步入新的发展阶段,“人工智能将是未来的核心关键技术”。
制造业是人工智能应用场景最具潜力的区域,有分析报告表明,到2035年人工智能将推动劳动生产力提升27%,拉动制造业的GDP高达27万亿美元。
对制造企业而言,当前面临一大难题就是突发性停机造成的经济损失和安全生产风险。以汽车生产线为例,任意环节停工,整条生产线都会被耽搁。据估算,生产线停工半个小时,车企将损失几百万元人民币。如何才能避免这种损失?AI技术提供了全新的想法:通过故障预警,避免突发性停机。
生产状态智能监测——工业“先知”指导预测性维护
传统的生产状态监测系统通过在线记录工艺参数、能耗,设备起停记录,监测并分析工作、待机、故障、维修等状态,能够判断机器的健康状态。
但是,该系统的局限性在于无法前瞻性地预测机器运转中断和磨损消耗。这个问题在近期举办的2019年宁波智博会(2019年世界数字经济大会暨第九届中国智慧城市与智能经济博览会)上或许能找到一些突破性的新思路。
9月6-8日,宁波智博会上一家企业展出了基于人工智能技术的“生产状态智能监测系统”。和以往状态监测系统直接采集设备参数的形式不同,这套系统通过监测生产设备的电流、功率、负载、节拍等数据,实现设备信息收集,并基于人工智能技术,通过机器学习对设备历史数据分析和学习,结合智能模型,修炼出“先知”能力。系统能精准地预测磨损消耗及机器剩余使用寿命,进而辅助决策,企业可据此进行预防性保养甚至预测性维护,摆脱设备因磨损而无预警停机、零件未坏卻定时更换而造成额外的浪费。
据悉,这套生产状态智能监测系统为浙江文谷科技有限公司自主研发,目前已经在某汽车零部件企业进行试用,“这套系统可以通过电流收集设备信息,这些波形图就是设备的‘心跳’,通过统计分析设备心跳就形成了设备‘心电图’,我们就是通过分析这张‘心电图’实现故障提醒和风险预警。”文谷科技总经理叶朝伟在智博会现场介绍道。
文谷科技展示在智博会现场的生产状态监测系统
对制造企业而言,生产状态智能监测系统实现了设备状态可视化,提前预知设备异常并及时处理,从而避免突发性停机带来的高昂成本损失。企业还可以根据系统分析出的设备使用寿命进行设备维护,这种预测性维护不仅可以增加设备寿命、提高安全性,还可以降低维护成本,让生产效益最大化。
智能外观检测——工业“火眼金睛”,让瑕疵无处遁形
在宁波智博会现场,文谷科技的另外一套基于AI技术的检测装备同样吸引眼球,一台迷你摄像机镜头在零部件上方缓慢移动,旁边显示屏上清晰地显示出镜头识别出的瑕疵,以及对瑕疵类型的标记和统计。检测完成后,机械臂根据检测结果抓取零部件放到合格区或不合格区。
智能外观瑕疵检测系统
据了解,文谷科技这套智能外观瑕疵检测系统利用深度学习技术,以机器视觉代替人眼,不仅大大提升产品质检效率、准确度、可靠度,还能挖掘产品缺陷与历史数据之间的关系,自动形成控制规则,找到产能和质量的最佳平衡点,控制生产过程,减少产品缺陷。同时集成专家经验,不断改进学习结果。
文谷科技咨询顾问介绍道:“这套智能外观检测系统的深度学习引擎选择Google的TensorFlow,服务器选择华为Atlas服务器,强强联手。文谷构建了检测深度学习模型,从底层硬件到计算引擎,再到分布式训练框架及算法,像教婴儿一样教机器AI,机器学的快、学的好、不会忘。这套系统的一大优势就是只需要基于千级的训练数,测试精度已经达到95%以上,测试时间减少2/3,相较于基于10万级大量训练数穷举法的传统方式突破是巨大的,更适合小批量多品种的制造企业使用。”
外观检测是产品出厂前的重要环节,需要检测的缺陷种类繁多且变化多端,往往只能依靠全人工肉眼检测,但人工检测受各种因素影响,如疲劳、情绪、失误等,常造成极大的人力、生产浪费,产品报废。相比较而言,智能外观检测系统识别瑕疵种类和位置具有高速度、高精度、高稳定性等优势,不论是对传统产品进行精密品质管理,或是在高科技产品的制造与检验作业中,这款人工智能设备都有深度应用的空间。
值得一提的是,除了AI技术工业化应用以外,文谷科技早已将大数据、云计算、物联网等新技术集合在业务过程中,打造出文谷TSES数字化工厂综合解决方案、文谷亦云工业大数据平台两大产品,旨在帮助制造企业探索智能制造。
随着AI、5G等新技术的不断成熟,新技术和产业的交融将在制造业显现出更加显著的溢出效应,从而进一步带动技术进步和产业创新,让我们共同见证中国制造走向中国智造!