人工智能(AI)作為一項極具普適性的技術,同時也是一項能夠成功實現(xiàn)自動化工作流程的技術,它能夠突破迄今為止基于傳統(tǒng)算法所能實現(xiàn)的自動化極限。工業(yè)AI的技術涵蓋了工業(yè)大模型、工業(yè)大數(shù)據(jù)、機器學習、深度學習、專家系統(tǒng)、知識圖譜、人機類腦、自然語言處理、計算機視覺、語音識別等多個領域,它的應用范圍非常廣泛,包括但不限于預測性維護、質量檢測、生產優(yōu)化、能源管理等。
西門子
西門子全球執(zhí)行副總裁、西門子中國董事長肖松博士在2024 世界人工智能大會(WAIC)提到,西門子聚焦 40 多個重點行業(yè),服務 40 多萬家客戶,積累了豐富的現(xiàn)場經驗和行業(yè) Know-how。全球三分之一的工廠都在使用西門子的控制器。西門子也是全球十大軟件企業(yè)之一。在汽車行業(yè),世界前 10 的整車企業(yè)中,有 9 家使用西門子工業(yè)軟件。這些正是工業(yè) AI 創(chuàng)新的底座。
據(jù)了解,大量 AI 和場景的結合已經出現(xiàn)在了西門子的成都數(shù)字化工廠。至今,西門子已實施了近 100 個 AI 項目,其中絕大部分來自一線工人和技術員的創(chuàng)新,實現(xiàn)工廠制造成本連續(xù) 5 年下降,制程質量高達 99.999%。
本次即將開幕的工業(yè)展上,西門子將展示其數(shù)實融合、軟硬結合地全面布局為AI、工業(yè)元宇宙等前沿技術,提供了落地工業(yè)的堅實技術底座。展會現(xiàn)場,西門子首款用于工業(yè)環(huán)境中工程設計的生成式人工智能產品Industrial Copilot for Engineering將亮相中國。這款產品能夠快速生成復雜的PLC代碼、形成HMI圖形化界面,幫助自動化工程師減少重復性工作、提高生產能力、縮短開發(fā)時間。
倍 福
AI 技術在工業(yè)領域有眾多潛在應用,其中最前沿的莫過于 AI 機器視覺檢測。倍福TwinCAT Machine Learning Creator 能夠自動執(zhí)行復雜的 AI 訓練流程,使得自動化與過程控制專家能夠自主創(chuàng)建 AI 模型。
倍福為工業(yè) AI 應用精心構建了一個全面的生態(tài)系統(tǒng),其核心優(yōu)勢在于能夠直接在工業(yè)控制器(PLC)上高效執(zhí)行 AI 模型。各種傳感器都可通過 EtherCAT 現(xiàn)場總線以及配套的 EtherCAT 網絡設備連接至控制系統(tǒng)。此外,倍福還能提供各種系統(tǒng)集成式機器視覺硬件,包括堅固耐用的工業(yè)相機、高性能的工業(yè)級鏡頭以及光源。傳感器信息被即時傳輸至基于 PC 的控制器,在那里可以直接處理這些信息,包括運用 AI 技術進行深度分析。
倍福秉承開放式控制技術理念,設計了現(xiàn)有的 PLC 集成式執(zhí)行模塊,以支持 ONNX 標準,從而實現(xiàn)了 AI 模型與 AI 訓練環(huán)境的無縫對接,無論用戶使用的是何種訓練環(huán)境。
AI 模型,尤其是使用 TwinCAT Machine Learning Creator 創(chuàng)建的深度神經網絡(深度學習模型),具有良好的泛化特性。訓練好的 AI 模型的分析方法呈現(xiàn)出多元化的特點。軟件會自動將上傳的數(shù)據(jù)集進行智能劃分,一部分被指定為訓練數(shù)據(jù),用于訓練模型;另一部分則作為測試數(shù)據(jù),用于模型分析。測試數(shù)據(jù)集包含了 AI 模型未曾見過的實例數(shù)據(jù),即未知實例,但這些實例已經被打標。這樣就可以精確地計算出統(tǒng)計值,直觀地顯示模型的正確率和錯誤率。
貝加萊
早在 10 年前,貝加萊已經開始通過機理建模與學習混合方式在風力發(fā)電機組、飲料灌裝設備、印刷等重值設備上開始了預測性維護的應用。在 2021 年,貝加萊(中國)機器智能研究院(MITC)開啟對“預測性維護”技術的標準化封裝,以讓用戶能夠采用簡單的方式來實現(xiàn)預測性維護的應用。
原本采用預測性維護更多的是在設備現(xiàn)場運行,來自眾多的領先裝備企業(yè)也在設計驗證階段、出廠檢測、安裝驗收、工作階段、長期運行等階段提出了重要的訴求,基于此,MITC 給這個產品設計了一個比較貼切的名字 “M.Doctor”,它是指 “Machine Doctor”,M.Doctor 按照工業(yè) AI 及軟件工程標準化流程設計,通過數(shù)據(jù)的規(guī)范化、系統(tǒng)化采樣,以及對數(shù)據(jù)的標定,完成預處理及關鍵故障特征提取。經由模型訓練過程以及優(yōu)化,這里采用了機器學習的分類方法,并結合電機、傳動鏈的物理模型進行優(yōu)化。最終實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)檢測、標定、處理、分析、報警、報表的完整系統(tǒng)。
中控技術
基于在流程工業(yè)和工業(yè)AI領域深刻的洞察和前沿的技術創(chuàng)新,中控技術正積極構建“AI+數(shù)據(jù)”核心能力,并將AI作為一個基本要素融入所有產品和解決方案中,加快探索AI技術在流程行業(yè)的落地應用,推動流程工業(yè)的革命性轉變。
2024中控全球新品發(fā)布會上,流程工業(yè)首款工業(yè)AI時序大模型TPT將徹底顛覆工業(yè)應用分散、數(shù)據(jù)應用碎片化等難題,實現(xiàn)工廠從原來的N個模型對應N個應用到現(xiàn)在由一個TPT模型為基座打造一個軟件支撐多種應用場景的新模式。全球首款通用控制系統(tǒng)Nyx構建了軟件定義、全數(shù)字化、云原生的控制系統(tǒng),不僅徹底顛覆延續(xù)近50年的傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)的技術架構,更是深度融合Al技術,基于GPU賦能的控制引擎,提供組態(tài)自動生成、Al融合PID等功能,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)預測和自適應控制等,提升裝置運行的效益,引領控制領域“人工智能”新時代,解放生產力。
臺 達
近期,臺達亮相「2024臺北國際自動化工業(yè)大展」,臺達機電事業(yè)群總經理劉佳容表示,臺達積累多年工控應用現(xiàn)場經驗,淬煉整合多種行業(yè)智能解決方案,更積極以AI強化數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)產線虛實整合,助力尖端精密制程邁向數(shù)字與綠色轉型。
據(jù)了解,臺達在“產線升級”展區(qū)設立虛擬機臺開發(fā)平臺 DIATwin,該平臺協(xié)助設備制造商在產品開發(fā)階段透過軟件建構虛擬設備,利用內建豐富的3D組件庫、脫機編程、虛擬調試及AI算法等數(shù)字工具,預先在虛擬環(huán)境優(yōu)化設備參數(shù),規(guī)劃最適制程,可節(jié)省設備開發(fā)時間約20%,降低硬件開發(fā)成本并加速上市。
電子組裝業(yè)智能制造方案 DIAMOM中,臺達整合自動化機臺、設備聯(lián)網、可視化管理平臺、制造執(zhí)行系統(tǒng)與AI運算分析,可監(jiān)測生產進度,以及制品質量、設備效率和倉儲物流等關鍵數(shù)據(jù),將生產狀態(tài)全面數(shù)字化呈現(xiàn)于3D控制室,協(xié)助電子組裝業(yè)落實智能化低碳制造。