傳感器解決方案是公認(rèn)的智能工廠基礎(chǔ)設(shè)施之一。通過(guò)對(duì)產(chǎn)線數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)監(jiān)控和智能化生產(chǎn)，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維護(hù)。在剛剛落幕的2024上海工業(yè)博覽會(huì)中，我們發(fā)現(xiàn)傳感器解決方案與AI技術(shù)的融合已經(jīng)邁入第三階段。智能傳感器不僅提高了整個(gè)工廠的智能化水平，更使原本需要人為干預(yù)的環(huán)節(jié)升級(jí)為智能輔助。智能工廠成為“理想工廠”指日可待。

　　生成式AI：第三代智能傳感器的核心

　　在勞動(dòng)力成本大幅提升，及產(chǎn)品設(shè)計(jì)多樣化的今天，制造業(yè)越來(lái)越向著小批量、多品種的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。在此情況下，員工在組裝新產(chǎn)品時(shí)難以快速適應(yīng)不同的定制化需求。

　　與傳統(tǒng)AI技術(shù)不同的是，生成式AI工業(yè)解決方案具備更高的靈活性，能夠處理多樣化的任務(wù)和場(chǎng)景，通過(guò)快速分析數(shù)據(jù)和自動(dòng)化處理，幫助企業(yè)能夠更迅速地做出決策，減少人為錯(cuò)誤，并獲得定制化解決方案，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)的管理和市場(chǎng)應(yīng)變能力。

　　此外，以Chat Gpt為代表的生成式AI不再局限于圖像識(shí)別和預(yù)測(cè)性維護(hù)等特定任務(wù)，也不再依賴于標(biāo)記的數(shù)據(jù)集和預(yù)定義算法，擺脫了缺乏場(chǎng)景適應(yīng)性的弊病。

　　在本屆工博會(huì)中，安提國(guó)際、西門子等企業(yè)都帶來(lái)了以生成式AI為核心的傳感器解決方案。

　　安提國(guó)際展示了專為行為檢測(cè)研發(fā)的AI SOP行為檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于組裝線上工人操作流程檢測(cè)，應(yīng)用場(chǎng)景更加聚焦。系統(tǒng)搭載的AIE-KX13/23高算力平臺(tái)由NVIDIAAGX ORIN驅(qū)動(dòng)，結(jié)合了所羅門的META-aivi視覺(jué)算法，提供高達(dá)275 TOPS的算力，使其能夠快速處理傳感器海量數(shù)據(jù)，能夠快速學(xué)習(xí)不同新產(chǎn)品的組裝流程。

　　完成AI訓(xùn)練后，透過(guò)平板或手機(jī)鏡頭，就可利用擴(kuò)增實(shí)境（AR）進(jìn)行SOP驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)AI推論分析與可視化影像，為現(xiàn)場(chǎng)員工提供明確的操作指導(dǎo)，有效防止因操作不當(dāng)導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題。

　　西門子是最早引入生成式AI算法的企業(yè)之一。據(jù)了解，西門子成都數(shù)字化工廠（SEWC）已經(jīng)應(yīng)用了超過(guò)100個(gè)人工智能應(yīng)用。西門子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁、西門子大中華區(qū)數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理王海濱表示，工業(yè)AI算法應(yīng)用正在邁入第三階段，即生成式AI階段。

　　在這一階段中，生成式AI將大幅度降低設(shè)備與人的交互門檻。以西門子Industrial Copilot for Engineering解決方案為例。它應(yīng)用生成式AI、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)。工程師或者操作人員僅需要提供詳細(xì)的需求描述，Copilot就會(huì)創(chuàng)建基礎(chǔ)代碼或者操作方案，并在適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后自動(dòng)執(zhí)行。這一改變使企業(yè)再也不需要為每種產(chǎn)品建立不同的自動(dòng)化機(jī)制和檢測(cè)方案，根據(jù)智能傳感器的反饋，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行最優(yōu)解。

　　此外，配合中國(guó)本地生產(chǎn)的西門子ET 200PA SMART+，傳感系統(tǒng)與執(zhí)行設(shè)備就能夠與控制層的CPU設(shè)備進(jìn)行連接，獲取現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)、數(shù)據(jù)及信息。西門子SINAMICS G220則能夠與控制層的PLC、DCS等設(shè)備進(jìn)行連接，提供變頻器的實(shí)時(shí)控制和狀態(tài)數(shù)據(jù)，讓全自動(dòng)控制更智能。

　　AI 視覺(jué)傳感器：手、眼、腦的完美合一

　　就像人一樣，“手”“眼”“腦”的配合度越好，智能工廠的效率也越高。在以往的智能方案中，機(jī)械臂或執(zhí)行器（手）、視覺(jué)傳感器（眼）和AI（腦）大多各行其道。配合起來(lái)，總有一股原始人類剛剛馴服手腳的陌生感。因此，越來(lái)越多的企業(yè)嘗試將三者合一，共同繪制“AI+新工業(yè)”的宏偉藍(lán)圖。

　　智微科技在本次工博會(huì)展出了上百款展品，通過(guò)英偉達(dá)專為工業(yè)和醫(yī)療環(huán)境設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)、邊緣AI平臺(tái)IGX，涵蓋了“手眼腦”的方方面面。

　　在“眼”端，智微與阿丘科技攜手展示了針對(duì)工業(yè)制造的AI機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢解決方案。該方案結(jié)合智微的JMC-7300E1模塊化嵌入式工控機(jī)與GPU解決方案，以及阿丘科技的AIDI算法和AQVision平臺(tái)。對(duì)復(fù)雜光線環(huán)境下的識(shí)別能力更強(qiáng)，適用范圍更大。目前已在紡織、3C電子和汽車電子行業(yè)投入使用。

　　在“手”端，智微科技現(xiàn)場(chǎng)展示了豐富的傳感器和控制器方案，包括INTEL平臺(tái)PAS、JEC和JET系列，以及低功耗ARM系列控制終端等。智微與科東軟件（Intewell）聯(lián)合推出的PAC運(yùn)動(dòng)控制軟硬件一體化方案采用雙系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合Windows/Linux與Intewell RTOS，確保實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)任務(wù)的安全隔離，顯著提升系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，適用于高精度要求的自動(dòng)化制造場(chǎng)景。

　　在“腦”端，智微科技展示了海光7000/5000處理器的2U4盤服務(wù)器，以及英特爾至強(qiáng) 1/2代可擴(kuò)展系列處理器的雙路4U8盤服務(wù)器，可接駁四張標(biāo)準(zhǔn)GPU卡，提供強(qiáng)大的算力支撐。生產(chǎn)企業(yè)可按需選配基于NVIDA JETSON生成式AI融合終端及核心模塊或基于ROCKCHIP視覺(jué)AI方案。

　　“手眼腦”更無(wú)間的配合也意味著更多工業(yè)場(chǎng)景將得到滿足。以“無(wú)序抓取”為例，梅卡曼德展示了全新升級(jí)的3D視覺(jué)傳感器及機(jī)器視覺(jué)軟件，結(jié)合AI技術(shù)后，如何更好滿足工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的無(wú)序抓取需求？

　　梅卡曼德全新的3D視覺(jué)解決方案以LNX-8000、LNX-7500兩大系列為主。Mech-Eye 工業(yè)級(jí)3D相機(jī)成像能力更優(yōu)異，應(yīng)用范圍更廣。能夠?qū)Υ蟪叽缌峡?、透明物體、小型物體、焊接件、透明膜包等典型物體高質(zhì)量成像。搭配可視化Mech-MSR 3D測(cè)量與檢測(cè)軟件使用，能滿足平面度/高度差測(cè)量、膠路檢測(cè)/焊接檢測(cè)/磨損檢測(cè)、OCR字符識(shí)別等需求。

　　通過(guò)自研算法，Mech-Eye LNX-8080可對(duì)結(jié)構(gòu)精密、尖端細(xì)小的Pin針高質(zhì)量成像。能夠?qū)」?、油污、高亮反光的手機(jī)中框高質(zhì)量成像。重復(fù)測(cè)量精度<0.01mm，視覺(jué)工程節(jié)拍<0.8s。此外，梅卡曼德3D視覺(jué)在線測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度可達(dá)±0.2mm，測(cè)量速度最快可達(dá)2s/測(cè)點(diǎn)。全新推出的在線測(cè)量軟件Mech-Metrics，生產(chǎn)界面、SPC 分析完全可視化且整合了關(guān)鍵應(yīng)用部署流程，助力用戶高效部署在線測(cè)量應(yīng)用。

　　憑借全新3D視覺(jué)解決方案優(yōu)異的性能，以往工件抓取、搬運(yùn)、上下料中讓人頭痛的深色、高反光、高亮度、異形工件的抓取不再是痛點(diǎn)。展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，梅卡曼德也通過(guò)黑色線纜抓取、小圓環(huán)抓取、小螺栓抓取等多個(gè)小型工件抓取單元，展示出梅卡曼德AI+3D視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)于各類精密零部件的高速處理能力。

　　此外，梅卡曼德還展出了與張建偉院士聯(lián)合推出的Mech-GPT多模態(tài)大模型。操作員可通過(guò)自然語(yǔ)言指令，讓機(jī)器人完成復(fù)雜任務(wù)，而無(wú)需復(fù)雜編程和專業(yè)知識(shí)。

　　隨著2024工博會(huì)的圓滿落幕，我們見(jiàn)證了智能傳感器技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的又一次飛躍。生成式AI的融合，不僅為傳感器解決方案帶來(lái)了新的生命力，也為智能工廠的構(gòu)建提供了更為強(qiáng)大和靈活的工具。這些創(chuàng)新的傳感器解決方案，通過(guò)提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維護(hù)，正在幫助企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。這些技術(shù)的進(jìn)步，不僅僅是單一產(chǎn)品的升級(jí)，更是整個(gè)制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的革新。

　　據(jù)中國(guó)信通院數(shù)據(jù)顯示，2023 年中國(guó)智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模增至1429.6億元。這一數(shù)字不僅代表了經(jīng)濟(jì)價(jià)值的增長(zhǎng)，更標(biāo)志著技術(shù)進(jìn)步對(duì)社會(huì)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。未來(lái)，我們有理由相信，智能傳感器將繼續(xù)在智能制造領(lǐng)域扮演關(guān)鍵角色，推動(dòng)工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)。而我們，作為這場(chǎng)變革的見(jiàn)證者和參與者，將共同迎接這個(gè)充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的新時(shí)代。

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