AI智慧工業(yè)監(jiān)管平臺開發(fā)
大家好,我們是成都小火科技。最近跟幾位制造業(yè)客戶聊需求時,發(fā)現(xiàn)大家提到最多的詞不再是“自動化生產(chǎn)線”,而是“AI怎么幫我管工廠”。上個月我們?nèi)ソK拜訪一家汽車零部件廠,車間主任指著監(jiān)控大屏說:“現(xiàn)在設(shè)備每天產(chǎn)生幾千條數(shù)據(jù),工人盯著看不過來,出了問題經(jīng)常是‘事后諸葛亮’?!边@讓我想起三年前我們剛接觸工業(yè)監(jiān)管項目時,客戶的需求還停留在“遠程查看攝像頭畫面”,如今連中小型工廠都開始問:“能不能用AI提前預(yù)測設(shè)備故障?能不能自動識別工人沒戴安全帽?”
AI智慧工業(yè)監(jiān)管平臺的搭建,不只是把攝像頭、傳感器的數(shù)據(jù)收集起來,而是通過AI算法讓這些數(shù)據(jù)“說話”。比如我們在浙江某紡織廠落地的案例里,平臺接入了300多臺織布機、50條流水線的傳感器,實時監(jiān)測溫度、轉(zhuǎn)速、斷線率等20多項參數(shù)。以前工人得每半小時巡檢一次,現(xiàn)在AI模型會自動分析這些參數(shù)的微小波動——當(dāng)某臺織布機的電機溫度連續(xù)3分鐘上升超過2℃,且斷線頻率從每小時3次升到8次時,系統(tǒng)會在車間管理端的APP上彈出紅色預(yù)警,同時推送可能的故障原因(比如軸承磨損或皮帶松動),維修人員帶著對應(yīng)零件過去,平均故障處理時間從2小時縮短到20分鐘。
更關(guān)鍵的是AI的“預(yù)判能力”。我們在平臺里嵌入了時序預(yù)測模型,通過分析歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備運行日志,能提前3 - 7天預(yù)測關(guān)鍵設(shè)備的潛在故障。比如某臺沖壓機的液壓系統(tǒng)壓力值雖然還在正常范圍,但AI通過對比同類設(shè)備的衰減曲線,發(fā)現(xiàn)它的下降速度比均值快15%,預(yù)測7天后可能出現(xiàn)壓力不足導(dǎo)致的產(chǎn)品壓痕問題。工廠根據(jù)這個預(yù)測提前更換了密封圈,避免了價值50萬的訂單因質(zhì)量問題返工。有客戶開玩笑說:“這比老鉗工的經(jīng)驗還準(zhǔn)?!?/span>
除了設(shè)備監(jiān)管,AI在安全生產(chǎn)上的應(yīng)用更直接。我們在平臺里做了“智能視覺識別”模塊,通過車間里的攝像頭實時分析畫面:工人有沒有規(guī)范佩戴安全帽、有沒有在禁煙區(qū)吸煙、物料堆放是否超過安全高度。之前有家化工企業(yè)跟我們反饋,以前靠人工巡檢安全違規(guī),一個月最多發(fā)現(xiàn)十幾次,現(xiàn)在AI攝像頭每天能識別出近百條違規(guī)行為,還能自動關(guān)聯(lián)到具體班組和責(zé)任人。最讓我們意外的是,有次系統(tǒng)捕捉到一名新員工在操作反應(yīng)釜時忘記打開冷卻水閥門,AI在操作動作序列里發(fā)現(xiàn)異常(正常流程應(yīng)該先開閥門再啟動攪拌),提前10秒發(fā)出警報,避免了高溫物料泄漏的事故。
那這類平臺的開發(fā)流程具體怎么走?我們通常分四個階段推進。首先是“需求深挖”,得去工廠現(xiàn)場待至少三天——不是坐在會議室聽匯報,而是跟著工人巡檢、和設(shè)備維護師傅聊天、看實際的生產(chǎn)痛點。之前有個電子廠客戶說想做“質(zhì)量監(jiān)管”,我們現(xiàn)場觀察后發(fā)現(xiàn),他們真正的痛點是“不良品溯源難”:當(dāng)一批電路板檢測出焊接缺陷時,工人只能靠回憶排查是哪臺焊錫機、哪個班次出的問題。所以我們調(diào)整方案,在平臺里增加了“生產(chǎn)全鏈路數(shù)據(jù)綁定”功能,每個產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、操作人員信息都會實時關(guān)聯(lián),出現(xiàn)問題能直接定位到具體環(huán)節(jié)。
接下來是技術(shù)架構(gòu)設(shè)計。工業(yè)場景對穩(wěn)定性要求極高,我們一般采用邊緣計算 + 云端協(xié)同的模式:攝像頭和傳感器的數(shù)據(jù)先在車間級的邊緣服務(wù)器做初步處理(比如過濾無效信號、提取關(guān)鍵特征),再把需要深度分析的數(shù)據(jù)上傳到云端。這樣既能保證實時性(比如安全違規(guī)識別必須在1秒內(nèi)響應(yīng)),又能降低網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。有次客戶擔(dān)心數(shù)據(jù)安全,我們專門部署了私有化AI模型訓(xùn)練集群,所有敏感數(shù)據(jù)(比如生產(chǎn)工藝參數(shù))都不出工廠內(nèi)網(wǎng),只把訓(xùn)練好的通用模型部署到云端。
然后是AI模型的定制開發(fā)。工業(yè)場景的數(shù)據(jù)不像消費互聯(lián)網(wǎng)那么規(guī)整,比如不同廠家的傳感器精度不同,同一型號的設(shè)備在不同車間的運行環(huán)境也有差異。我們會先收集客戶3 - 6個月的真實生產(chǎn)數(shù)據(jù),用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練專屬模型。比如在機械加工廠,我們針對“刀具磨損監(jiān)測”開發(fā)了專門的聲紋識別模型——通過分析機床加工時的聲音頻率變化,比傳統(tǒng)通過切削力判斷的方法提前2小時預(yù)測刀具需要更換。有客戶說:“你們這模型比老師傅聽聲音還靈。”
最后是落地調(diào)試和迭代。平臺上線后,我們的工程師會駐廠兩周,跟著工人一起操作,看哪些功能用起來不順手。比如有次發(fā)現(xiàn)車間班長年紀較大,看不懂復(fù)雜的圖表預(yù)警,我們就把提示改成“紅黃綠”三色燈 + 一句話說明(比如“設(shè)備溫度過高,請立即檢查”)。后續(xù)還會根據(jù)工廠新增的需求持續(xù)升級——最近有客戶提出要加“能耗優(yōu)化”功能,我們正在訓(xùn)練AI模型分析不同生產(chǎn)批次的用電量,找出可以降低能耗的操作組合。
現(xiàn)在再看制造業(yè),早不是傳統(tǒng)的“機器 + 工人”模式了,而是“數(shù)據(jù) + AI + 人”的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。我們最近在測試一個新功能:用AI生成每日的生產(chǎn)優(yōu)化建議報告,比如“今天下午3點 - 5點車間濕度較高,建議調(diào)整涂裝線參數(shù)以避免漆面氣泡”“某條流水線的節(jié)拍比行業(yè)均值慢12%,可優(yōu)化工序順序提升效率”。有客戶試用后說:“這報告比我請的顧問還實在?!?對我們來說,做AI智慧工業(yè)監(jiān)管平臺最大的成就感,就是看到工廠從“被動救火”變成“主動預(yù)防”,而AI就是那個最靠譜的“工業(yè)管家”。
文章來源網(wǎng)址:http://www.rfwlkj.com/archives/xitongkaifa01/2222,轉(zhuǎn)載請注明出處!
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