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数据时代,AI为制造业注入“数字动力"

2020
06/05
16:31

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进入到 2020 年,“新基建” 前所未有地进入到决策层的布局之中,工业互联网和5G、AI等一同被纳入“新基建”重点领域。4月20日,国家发改委首次明确了新型基础设施的范围,包括信息基础设施、融合基础设施和是创新基础设施。5月22日,李克强总理在人民大会堂作政府工作报告,其中,对于“新基建”投资,工业互联网建设,推进智能制造,大幅增加制造业中长期贷款,打造数字经济新优势都做了重要指示。

 

以新基建为契机,制造业需要注入“数字动力”加快转型
 

 

        新华社旗下的《瞭望》杂志在其《“新基建” 带来新机会》一文中认为:“新基建” 则主要指以 5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施。我们看到“新基建”本质上是是信息数字化基础设施,与传统基建内涵不同,包括工业互联网在内的新型基础设施突破了“铁公基”和工程项目为代表的基建模式.“新基建”更关注通过数字手段提升产业运营效率来带动经济发展。通过信息技术来改善产品和服务过程,为传统产业注入“数字动力“,赋予数字化、网络化、智能化内涵。

 

        此次中央政治局会议的要求,恰逢其时,工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,可以帮助企业升级生产和服务模式、强化供应链掌控力、创造更多增长机会,这对于破解疫情当下的发展困境具有重要意义,对工业未来发展也会产生革命性的影响。

 

数据时代,AI驱动工业升级
 

 

传统产业数字改造和转型是“新基建”的价值所在,在新基建大背景下,很多制造业企业开始通过激发数据这一核心驱动要素的潜能,工业制造和服务过程将会有越来越多的环节被重构和优化

 

以焊接环节为例,焊接是生产制造不可或缺的一个工序,大到舰船、飞机的组装,小到汽车、电路板的制造,都需要焊接工序的深度参与。精密焊接对于技术有着非常严苛的需求,熔池温度、焊接电流、焊条直径、运条方法、焊条角度等都需要满足特定的要求,只有技艺熟练的高级技工才能够胜任,而此类技工的数量严重不足。

 

 

因此,在工业焊接流程中,焊接执行操作需要从 “人” 转向 “机器”,实现自动化、智能化的焊接就变得至关重要。在自动化焊接应用中,人工智能的融入可以支持机器焊接系统自主识别不同的焊接物体、形态、需求。无锡信捷电气发布的X-SIGHT3D 机器视觉焊接方案,可以帮助制造业通过激光视觉引导系统拟合焊接轨迹,并给出 3D 坐标及焊接姿态,从而简单、快速地识别焊缝。机器视觉可以实现比人工视觉更高的效率和完成质量、更低的综合成本。

中国目前拥有大约 600 个轮胎制造商,每年生产约 8 亿个轮胎,占全球轮胎总产量的三分之一。在这种规模上要保证产品质量的一致是个巨大挑战。大多数公司主要依靠人工检查,人工检测精准性低会增加昂贵的返工成本,也会限制产量的扩大、甚至可能会造成召回问题,影响公司声誉。

 

一家大型轮胎制造商决定另辟蹊径,使用深视科技和英特尔合作开发的智能缺陷检测系统,结果是惊人的。这家企业每天可以实时检查 20,000 多个轮胎,在以前是由人工进行目视检查,轮胎需要很多步的检查,检测的工作量巨大。如今,检查一个产品的时间是毫秒级,所造成轮胎瑕疵的问题在生产的过程中就可以尽早解决,而不是等到轮胎下线之后,经过测试其准确率提高到了99.9% 以上。

无论是无锡信捷电气X-SIGHT 3D 机器视觉焊接方案还是深视科技智能缺陷检测系统,他们都在应用英特尔智慧计算的能力,通过借助AI、物联网,视觉识别等技术,高效地帮助工人洞悉每一个微小的缺陷,实现产品质量检测流程的升级,推动制造业企业的数字化转型。

 

英特尔智慧计算是工业的加速器
 

从工业智能化概念提出到现在近30年,为什么还不能得到广泛推广呢?一方面是面临海量的生产过程数据,另一方面是终端硬件视觉内容捕获,边缘处理不够及时。针对制造业普遍的现状和问题,以信捷电气在工业自动化、智能化探索实践为例。信捷电气为了帮助制造企业加速 “智慧工厂” 转型,一开始就采用了英特尔® 酷睿™ 处理器、英特尔® FPGA、英特尔® OpenVINO™ 工具套件、并搭载创新性智能相机的 X-SIGHT 3D 机器视觉焊接解决方案,取得了出乎意料的效果。这个工具套件有3点优势:

 

1、整合深度学习,加速视觉处理:深度学习是AI的一部分,信捷电气还使用了英特尔® OpenVINO™ 工具套件来加速视觉处理算法。OpenVINO工具包为为众多行业提供了非常强的推理功能,企业能够轻松实现从边缘到云端的视觉内容捕获,利用近乎实时的数据处理速度来更快、更好地做出决策。

 

2、加速开发,缩短产品上市周期:OpenVINO工具包支持了异构运行,用户只需要开发一个应用程序就可以运行在英特尔不同的硬件架构上,允许用户去定制和开发他自己的一些深度学习的基础库,也允许客户自己去添加他自己的独有代码,提高算法在英特尔平台上的性能,帮助用户缩短边缘服务器的开发周期,大大缩短产品上市时间。

 

3、更加开放,更加敏捷:X-SIGHT 3D 机器视觉焊接解决方案在融合基于英特尔® 技术的机器视觉能力之后,能够实现焊缝的激光视觉自动扫描,具备强大的自适应性。解决方案还允许新产品不断导入,并灵活设置焊接参数。

 

     当下是一个数据变革的时代,到目前为止,只有不到 2% 的数据经过分析。由此可见,诸如机器视觉、机器学习、深度学习等 AI 技术,还有巨大的潜力等待爆发。与此同时,2018 年的统计显示,在整个边缘计算的市场中,64% 的份额来自于工业领域,其中制造业占据一半天地。

 

     在面向未来的智慧工厂内,绝大部分生产活动将由计算机程序进行控制,大多数流程化、机械化的工作将被机器所替代,更多制造过程数据将借助AI的能力被感知和发挥价值。英特尔作为工业加速器,持续向伙伴开放自己的底层AI和智慧计算能力,协同类似信捷电气这样的工业自动化伙伴,快速打造机器视觉+智能工业控制+柔性制造的智能工厂整体解决方案。

 

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