人工智能变革,长沙制造的“最强大脑”

深拓智能的控制柜融入人工智能理念,为中央空调找到能耗与功效的平衡点。长沙晚报记者 王志伟 摄

湘江新区智能系统测试区内,工作人员在进行紧张调试。  长沙晚报记者 王志伟 摄


  说到智能制造,许多人会联想到布满机器人的工厂车间、高度自动化的流水生产线。

  对于许多企业来说,降低成本、提高效率的核心目标已经达到,“我们实现了用机器替代人力,为何还要做人工智能的改造?”

  其实人工智能所赋予的,是自动化与IT技术的深度融合。通俗地说,就是为自动化设备安装“最强大脑”,让整个生产工序更加协调可靠。正如中国工程院院士、清华大学自动化系教授吴澄所说,智能制造要在人工智能的支持下,实现从“有没有”到“好不好”的转变。

  近年来长沙在智能制造的推进过程中,以新一代人工智能技术的产业化和集成化应用为重点,推进人工智能和制造业深度融合,涌现了一批围绕人工智能领域的开拓型企业。他们把人工智能带进生产车间以及各种生活应用场景,让长沙制造更具智慧、更通人性。

  工业物联,给你的车间装上“大脑”

  在从工业3.0到工业4.0的过程中,许多工业企业面临着信息孤岛、缺乏顶层设计、建设多个烟囱式的垂直应用、MES软件项目推广困难等问题。

  长沙晶石信息科技有限公司是一家初创型企业,2017年注册成立。“我们办公场所‘风水’好,前一家租户是做智能家居的,发展壮大后搬家了。”晶石信息总经理郭广辉此前一直从事制造行业,非常看好人工智能发展前景的他,创办了这家公司,为数字车间的工业物联网提供解决方案,以及基于数字互联的产能共享平台建设和维护。

  为什么企业需要人工智能?人工智能可以为企业带来什么?郭广辉举了个例子,“许多生产型企业最怕计划外停机,一条生产线上,某个环节突然出现故障,导致整个生产线停摆,造成巨大损失,”而人工智能则可以实现预测性维护,“一个工业网关,每秒可以采集50次数据,比如转速、电压、温度等等,然后基于一定算法进行分析,实时‘体检’并进行诊断,作出预警提示。”

  这样的效果,依赖于工业物联网。通过信息化手段,把整个车间串联起来,以工业大数据分析为核心,让生产更加可控和高效。

  柔性生产在智能制造领域非常普遍,但人工智能却可赋予它更高层次的效率。“一条饮料生产线,上午做可乐,下午要改成做雪碧,这就需要对设备和控制系统进行切换。”在生产线配方变化时,人工智能的介入,则可以提高效率,做到“一键切换”。“又比如车间里粉尘浓度过高,排风系统就自动开启;温度太低,空调就自动升温。”能耗的降低,也能为企业创造价值。

  你能想象,或许有一天,你的监考官是机器人么?

  除了对设备进行智能监测和控制,人工智能对人类的行为也能作出精准的判断。比如一批新工人培训后要考核,传统的方法是让人来当考官,但人做判断是会受到主观影响的,使用人工智能后,通过对现场影像的分析,系统就会对考核对象的动作、神态、效率作出判断,不仅高效而且客观准确。

  按照晶石车间物联网建设及智能化改造方案,其实施目标,可让企业采购提前时间缩短40%,停工待料率减少60%,制造成本降低10%。

  智慧赋能,寻找能耗与功效的平衡点

  停车、共享、人工智能,这三者被湖南深拓智能设备股份有限公司结合在了一起。

  试想一下,当你开车去商场、医院、学校,一时找不到停车位,打开手机搜索一下,就能在附近的小区里找到车位,然后通过手机支付停车费,而你家中闲置的车位,也可以采取这种模式短期出租。这样既解决了停车位不足的问题,又能为用户创造价值。

  这就是深拓智能推出的泊圣智慧停车系统。通过人工智能,实现一键预定停车位、反向找车、共享闲置车位等等。据深拓智能总经理张晨彧介绍,目前该系统即将在泊富国际广场等多个商圈应用。

  在深拓智能的车间,工人们正在加班加点地工作,他们所赶制的,是一批即将交付给客户的中央空调智能控制柜。中央空调大家都很熟悉,但是在实际使用的过程中要寻找到功效与能耗的平衡,就需要人工智能来实现。“比如根据温度、湿度等等参数,各个分机能够随时自动进行调整,既保证了空调的效果,还可以有效节电节气。”

  张晨彧表示,人工智能是一种赋能行业,它可以给传统的工业产品赋予智慧,优化用户体验,同时更具意义的是,以数据为载体,把实际使用场景的信息反馈给制造业,让企业能够更有针对性地提升产品的设计和制造。

  飞机上的黑匣子,可以把飞行的情况储存下来。它的诞生,为飞机制造业的升级提供了一手素材。同样的原理,深拓智能结合人工智能,应用在汽车身上。

  与飞机上的黑匣子有所区别的时,深拓智能的车载黑匣子,可以与网络管理平台智能联动,对车辆的突发故障、报警救援、日常养护、故障诊断、车况信息等数据进行管理和分析,实时反馈到使用终端。

  目前,深拓智能产品主要服务远大空调、众泰汽车、中联重科、郑州日产、海马汽车、猎豹汽车等设备制造商、设备运营商及区域管理中心之类的客户,为其提供自动化、信息化的控制系统及设备以及自动化、信息化一揽子解决方案,建设物联网平台,并提供数据采集、存储、诊断、故障预警、报表等平台的技术支持及服务。

  装上“眼睛”,分拣准确率达99.99%

  烟草专卖店随处可见,但店里的烟草产品从何而来呢?它们来自烟草物流中心,通过中心的手工分拣线和自动分拣线进行分拣,再运输到烟草专卖店中。其中,每条线每天的分拣量为3万至10万条,错误分拣情况频频发生,给终端客户和物流中心造成巨大损失。这正是湖南睿图智能科技有限公司致力解决的问题之一。

  睿图智能总经理周博文介绍,他们设计了一套机器识别系统,可以抓取烟草产品的外观关键特征,自动识别出不同的烟草产品,满足烟草分拣中心实时、高速的分拣需求,准确率可达99.99%。

  “这就相当于给机器装上了眼睛,不仅克服了人眼识别速度和准确度的有限性,而且提高了生产效率。”周博文介绍,除了烟草物流行业,视觉识别系统在快递、食品药品等物流行业中的应用,也是当前睿图智能深耕的方向。

  除了物流领域,睿图智能还致力于开拓医疗健康领域。在当前的医疗诊断中,细胞的识别率一般在80%左右,对于细胞数量的简单统计以及不够详细的细胞分类,对医生诊断的参考价值不大。

  周博文说,睿图智能希望运用视觉识别系统,标记某些细胞的特征,放大并识别细胞,辅助医生做出诊断。“像社区中的一些基层医疗点,诊疗水平相对有限,视觉识别系统安装的成本不高,可以改善这些基层医疗点的环境,提供一些更有效的辅助诊疗手段。”

  记者了解到,这些系统在给机器装上眼睛的同时,也试图让机器拥有大脑。“视觉识别系统具有一定的自学能力,可以根据外界环境的缓慢变化,对系统进行自主调节,以适应环境变化。”周博文说,系统的自学能力,也大大减少了售后服务的需求和成本,目前睿图智能公司产品应用于全国近40个城市,团队仅1人负责售后服务工作。

  目前,这个成立仅2年的公司,团队中80%为研发和技术人员,大多数人来自湖南。生于斯长于斯,周博文在湖南大学完成了本硕博阶段的学习,而后又在清华大学深造。出于对这片土地的留恋和天然的亲近感,最后他又回到这里,在桃子湖畔创办了睿图智能。

  雷达辨物,摄像头变身“千里眼”

  军校17年,再工作一年,就可以自主择业,每月即使不工作,依然有近万元的工资。但他毅然选择复员创业,有人不解,有人质疑,他却不以为意。

  “我做事向来是只有A选项,没有B选项,不给自己留退路。”昨日,长沙莫之比智能科技有限公司董事长陈浩文调侃道,也是这份勇敢,让自己逐渐实现创业梦。

  这一点早现端倪。本科毕业时,陈浩文放弃以全系第一名的成绩保送本校研究生的资格,自主报考国防科大并于2012年博士毕业。创业之前,陈浩文在国防科大教书数年,是国内最早研究毫米波雷达的专家之一。

  2016年,陈浩文复员,于次年创办了莫之比智能,基于毫米波雷达产品,深挖该产品在智能网联汽车、智慧城市、农用无人机等领域的应用。

  陈浩文告诉记者,毫米波雷达的毫米波通常处于30~300GHz频域,与红外、激光、微波雷达相比,穿透雾、烟、灰尘的能力更强,分辨能力和测角精度更高,具有全天候、全天时的特点。

  停车场智慧停车系统是他们深耕的领域之一。陈浩文说,以往停车场的放行杆识别车辆是否通行,主要是依靠停车场进出口的摄像头和地下埋设的线圈。但一旦下雨,摄像头起雾变模糊,线圈又无法识别人和车,很容易造成识别故障。

  随着毫米波雷达的应用,这些问题迎刃而解。“今年我们预计可以产出停车场毫米波雷达产品近3000套、无人机毫米波雷达4000套。”陈浩文向记者透露,从潜在客户需求来看,未来停车场毫米波雷达订单有望达6万套,无人机毫米波雷达产品有望达4万套。

  基于对行业市场的了解,陈浩文更大胆预判,国内市场上即将出现“毫米波雷达+摄像头融合高级驾驶辅助系统(ADAS)”热潮。据他研究,目前同款产品的国内市场,主要被欧美等国的大型企业垄断。

  经过不断优化算法和测试论证,该公司的毫米波雷达取得了关键技术突破,填补了国内车载77G毫米波雷达厂商的空白。目前团队已研发出24G、77G视频系列产品,相关产品的FCW、AEB、PCW、BSD等多项功能指标达到博世、德尔福等国际著名公司产品的水平。

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  人工智能


  人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

  目前人工智能领域的主要目标,是生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

  根据《中国人工智能发展报告2018》,在专利上,中国已经成为全球人工智能专利布局最多的国家,数量略微领先于美国和日本;产业上,中国的人工智能企业数量排在全球第二;风险投资上,中国人工智能领域的投融资占到了全球的60%,成为全球最“吸金”的国家。

  随着智能科技和产业的发展,数据和计算正在成为驱动经济增长和发展的关键要素。作为第四次工业革命的引擎,智能科技和经济在中国的发展内生于经济转型升级中所创造的智能化需求。

  基于独特的信息环境和数据生态,中国在智能科技领域正在快速崛起为世界不可忽视的力量。

  专家观点

  人工智能有多“能”?结合场景才有意义


  在大数据、计算能力和深度学习算法的共同推动下,现在,我们已处于人工智能第三次浪潮之中。未来十年,物联网将构建更加先进的基础设施,AI(人工智能)将构建更加先进的生产力,人工智能技术的产业化将是大势所趋。

  在BAT(百度、阿里巴巴、腾讯)的引领下,中国企业在计算机视觉、机器学习、图像识别、生物识别、语音识别和自然语言处理关键技术领域不断取得突破。与前三次工业革命不同,在智能科技和产业领域,中国已经不再是被动的跟随者,正在成为积极的引领者,尤其是在应用领域。

  “预测性维护、高能耗设备能源管理、工艺参数的优化调整、车间生产效率的资源优化,这些都是人工智能目前在工业生产环节中应用最多的领域,”晶石信息总经理郭广辉认为,从工业3.0跨越到工业4.0,并不能急于求成,也不是一件一蹴而就的事情。

  “人工智能的到来,并不是要让企业发生翻天覆地的改变,而是可以结合实际场景,对某些生产环节加以改善。”郭广辉举了个例子,槟榔是湖南的特色产业,“槟榔有大有小,怎么分拣?有槟榔厂就提出来,能不能以人工智能来改变传统模式。这就可以结合视觉识别,让机器人学会分辨,自动分拣。”

  不同于以往的几次大规模工业变革,人工智能不会轻易颠覆生产方式,它更加精准,可以对某一个生产环节赋能,从而逐步提高制造业的水平。

  深拓智能总经理张晨彧认为,没有应用场景,人工智能就是空中楼阁。“企业最关心的就是,人工智能究竟可以给他们带来什么。”工业3.0让机器替代人,而人工智能所要做的,就是让机器更加“聪明”,“所以不论是生产企业还是终端用户,都需要对人工智能有一个全新的认识和定位,它不仅来到了我们身边,而且对于从量到质的改变,意义非凡。”

  根据《湖南大学2017届毕业生就业质量报告》数据,与智能科学有关的信息科学与工程学院毕业生中,有49.23%的本科生和51.53%的研究生选择到一线城市就业。“长沙在人工智能方面的人才储备,存在明显的断层分化。”长沙人工智能产业创新联盟秘书长张闳博认为,就行业本身而言,人才是制约长沙人工智能发展的主要障碍之一。

  此外,湖南人工智能企业获取投资渠道有限,鲜有成熟投资行为,更缺经典投资案例。这种现状,需要政府出台引导政策,合理安排政府自有产业基金,引导社会资本关注人工智能早中期企业。“可借鉴一线城市的成功经验,例如2017年上海就设立了人工智能创新发展专项基金,其在2018年第1批项目中,共支持金额10009万元,为当地人工智能的发展打了一针强心剂。”张闳博说。

  本版撰文 长沙晚报记者 陈登辉 伍玲 实习生 金颜颜                                                

【作者:记者 陈登辉 伍玲 实习生 金颜颜】 【编辑:曾茜】
关键词:产业 智能
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