一项人工智能技术的应用可能会包含计算智能、感知智能等多个层次的核心能力。工业机器人、智能手机、无人驾驶汽车、无人机等智能产品,本身就是人工智能的载体,其硬件与各类软件结合具备感知、判断的能力并实时与用户、环境互动,无不是综合了多种人工智能的核心能力。目前制造企业中应用的人工智能技术,主要围绕在智能语音交互产品、人脸识别、图像识别、图像搜索、声纹识别、文字识别、机器翻译、机器学习、大数据计算、数据可视化等方面。下文则总结制造业中常用的六大人工智能应用场景。
场景一:智能分拣
制造业上有许多需要分拣的作业,如果采用人工的作业,速度缓慢且成本高,而且还需要提供适宜的工作温度环境。如果采用工业机器人进行智能分拣,可以大幅减低成本,提高速度。
场景二:设备健康管理
基于对设备运行数据的实时监测,利用特征分析和机器学习技术,一方面可以在事故发生前进行设备的故障预测,减少非计划性停机。另一方面,面对设备的突发故障,能够迅速进行故障诊断,定位故障原因并提供相应的解决方案。在制造行业应用较为常见,特别是化工、重型设备、五金加工、3C制造、风电等行业。
场景三:基于视觉的表面缺陷检测
基于机器视觉的表面缺陷检测应用在制造业已经较为常见。利用机器视觉可以在环境频繁变化的条件下,以毫秒为单位快速识别出产品表面更微孝更复杂的产品缺陷,并进行分类,如检测产品表面是否有污染物、表面损伤、裂缝等。目前已有工业智能企业将深度学习与3D显微镜结合,将缺陷检测精度提高到纳米级。对于检测出的有缺陷的产品,系统可以自动做可修复判定,并规划修复路径及方法,再由设备执行修复动作。
场景四:智能决策
制造企业在产品质量、运营管理、能耗管理和刀具管理等方面,可以应用机器学习等人工智能技术,结合大数据分析,优化调度方式,提升企业决策能力。
场景五:数字孪生
数字孪生是客观事物在虚拟世界的镜像。创建数字孪生的过程,集成了人工智能、机器学习和传感器数据,以建立一个可以实时更新的、现场感极强的“真实”模型,用来支撑物理产品生命周期各项活动的决策。在完成对数字孪生对象的降阶建模方面,可以把复杂性和非线性模型放到神经网络中,借助深度学习建立一个有限的目标,基于这个有限的目标,进行降阶建模。
场景六:需求预测,供应链优化
以人工智能技术为基础,建立精准的需求预测模型,实现企业的销量预测、维修备料预测,做出以需求导向的决策。同时,通过对外部数据的分析,基于需求预测,制定库存补货策略,以及供应商评估、零部件选型等。