中國有超過 3 億輛汽車在路上行駛，是全球最大的汽車市場，且由于該國的電動汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，其市場體量只會繼續(xù)增加。對于汽車零部件制造商來說，這種快速增長帶來了巨大的商機：他們有機會在日益激烈的競爭環(huán)境中瓜分市場份額。

但制造商要想提高工廠自動化水平和生產(chǎn)能力，面臨的難度超乎想象。究其原因，他們往往依賴于勞動密集型生產(chǎn)流程，在不增加員工數(shù)量的情況下很難提高產(chǎn)能。這最終會出現(xiàn)產(chǎn)能瓶頸，阻礙發(fā)展，讓公司無力獲得競爭優(yōu)勢，因而令人倍感沮喪。

手動流程無法拓展規(guī)模，工廠需要實現(xiàn)自動化

輪轂制造這一典型例子就很好地詮釋了此現(xiàn)象。

此流程的主要問題在于，要專門針對每個車輪型號進(jìn)行動態(tài)平衡檢查，這是一項重要的質(zhì)量保證測試。因此，必須先將生產(chǎn)線上的輪轂進(jìn)行分類，然后再送入檢查區(qū)。但傳統(tǒng)上，在制造過程中，這一步完全是手動完成的。

顯然，這樣做的效率不高。另外，新輪轂型號的頻繁推出，迫使公司不斷對工人進(jìn)行再培訓(xùn)，幫助他們識別新產(chǎn)品。

“制造商試圖自動完成輪轂的分揀和分類。但結(jié)果喜憂參半，”為汽車行業(yè)提供人工智能制造解決方案的信捷電氣公司工業(yè)控制和視覺研發(fā)總監(jiān)覃高鄂表示，“基于早期機器視覺應(yīng)用的解決方案很難識別結(jié)構(gòu)復(fù)雜的車輪，也很難區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的車輪?！?/p>

但借助人工智能和邊緣計算的最新進(jìn)展，結(jié)合使用下一代處理器，工廠自動化解決方案將幫助制造商更高效地運營，同時降低成本，增加利潤。

針對分揀和分類的制造流程自動化

信捷公司基于人工智能的輪轂分揀和分類解決方案就是實際運用此技術(shù)的一個例子。

該解決方案就實施在生產(chǎn)線上。成品輪轂到達(dá)初始檢查點，圖像采集設(shè)備將檢測每個輪轂，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁浇倪吘壏?wù)器進(jìn)行處理。

計算機視覺應(yīng)用程序按類型對輪轂進(jìn)行分揀，并相應(yīng)地進(jìn)行標(biāo)記。在先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)的助力下，人工智能模型能夠達(dá)到的精度遠(yuǎn)高于此前的機器視覺解決方案。此外，由于處理是在邊緣執(zhí)行的，因此網(wǎng)絡(luò)延遲大大縮短，同時也加快了推理速度。

然后將輪轂沿生產(chǎn)線移至分類工序（該工序同樣由邊緣上的計算機視覺推理進(jìn)行處理），接著就可以將輪轂發(fā)送到相應(yīng)的測試區(qū)進(jìn)行動態(tài)平衡檢查。

該解決方案標(biāo)志著傳統(tǒng)分揀和分類流程已實現(xiàn)完全自動化。覃高鄂表示，此項任務(wù)的完成得益于信捷公司與英特爾的技術(shù)合作伙伴關(guān)系?！坝⑻貭柼幚砥鞣浅＿m合計算機視覺和邊緣計算任務(wù)，其軟件開發(fā)工具在構(gòu)建和訓(xùn)練人工智能模型時發(fā)揮了很大的作用?！?/p>

信捷公司在其解決方案中利用了多種不同的英特爾技術(shù)：

?第 11 代英特爾? 酷睿? 處理器為高性能處理奠定了堅實的基礎(chǔ)，在需要處理圖形和人工智能計算任務(wù)的情況下尤其適用。

?內(nèi)置英特爾? Gaussian Neural Accelerator 2.0 支持人工智能應(yīng)用程序，并為深度學(xué)習(xí)模型提供了推理和訓(xùn)練支持。

?英特爾? OpenVINO? 工具套件和英特爾? oneAPI 庫有助于簡化計算機視覺應(yīng)用程序的開發(fā)，并進(jìn)一步加速和優(yōu)化人工智能模型。

人工智能工廠自動化：案例研究

信捷是中國的一家輪轂制造商，該公司實施的此類解決方案就是一個很好的例子。為了滿足不斷飆升的需求，客戶希望增加產(chǎn)能。但與許多其他制造商一樣，該公司仍然依靠手動車輪分揀流程，因而造成了產(chǎn)能瓶頸。

雇用更多員工并不可行，而且原因不僅僅是成本較高。“即便有增員預(yù)算，目前要在中國招聘到員工也不容易，”覃高鄂解釋道?！爸袊闹圃鞓I(yè)面臨嚴(yán)重的勞動力短缺問題，這個問題對生產(chǎn)力和盈利能力都造成了一定威脅?！?/p>

信捷解決方案的部署最終取得了出色的成果。輪轂分類的效率提高了 18 倍，這幫助公司大幅提高了產(chǎn)能。該制造商實際上進(jìn)行了減員。監(jiān)督生產(chǎn)所需的員工數(shù)有所下降，大約節(jié)省了約 75% 的勞動力成本。

最重要的是，不必為了追求速度而犧牲質(zhì)量，因為人工智能模型的準(zhǔn)確率高達(dá) 99%，十分可靠。

更智能、更安全的未來

對低效流程進(jìn)行自動化可幫助中國的汽車行業(yè)滿足國內(nèi)外買家日益增長的需求。

但覃高鄂表示，人工智能工廠自動化的優(yōu)勢并不局限于某一個行業(yè)，他說：“人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域蘊含諸多潛在的應(yīng)用。例如，我們的解決方案支持材料分類、測試以及計算機和消費電子產(chǎn)品的制造?！?/p>

人工智能工廠自動化不僅讓公司和消費者從中獲益，還能讓員工獲得幫助。覃高鄂表示，“人工智能填補并拓寬了人類智能，它讓工人不必再去執(zhí)行工廠中那些重復(fù)、危險的任務(wù)?！?/p>

人工智能可提高生產(chǎn)力和盈利能力，保障員工的健康和安全，最終將推動全球制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

本文由 insight.tech 的編輯副主管 Georganne Benesch 編輯。