衛(wèi)岳歌(Joerg Westerholt)
西門(mén)子(中國(guó))有限公司數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)副總裁兼工廠自動(dòng)化事業(yè)部總經(jīng)理
2020年7月10日,2020智能趨勢(shì)峰會(huì)
演講實(shí)錄:
大家好,我來(lái)自西門(mén)子。很高興今天能和大家一起,探討人工智能和邊緣計(jì)算,以及這些尖端技術(shù)將如何改變工業(yè)自動(dòng)化和工廠的未來(lái)。
在此之前,我想從這張圖講起。今天,你可以自己開(kāi)車(chē),也可以有別的選擇。你可以坐在副駕駛的座位上,讓汽車(chē)自行駕駛,而你可以放松、讀書(shū)、聊天或是做其他事情。從這張圖中可以看到,人工智能將改變世界,或者說(shuō)它已經(jīng)開(kāi)始改變世界,特別是在消費(fèi)領(lǐng)域和日常生活中,這已有目共睹。
舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)你網(wǎng)購(gòu)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)購(gòu)物平臺(tái)能馬上給你做推薦:或許你也對(duì)這個(gè)感興趣,因?yàn)槠脚_(tái)已經(jīng)掌握了你的購(gòu)買(mǎi)行為,這就是我們所說(shuō)的“人工智能”。但人工智能如何能在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮作用?消費(fèi)市場(chǎng)之外的人工智能及其應(yīng)用又將如何運(yùn)用在工廠里?
我想舉幾個(gè)例子,我們先來(lái)說(shuō)一說(shuō)機(jī)器學(xué)習(xí)和物體識(shí)別。10年前,當(dāng)時(shí)的硬件或是計(jì)算機(jī)是幾乎不可能識(shí)別出物體的,比如分清一輛汽車(chē)和一輛摩托車(chē),或者分清一只狗和一只貓。今天,計(jì)算機(jī)可以在99%的情況下做出正確判斷,告訴你這是一輛汽車(chē),這是一輛自行車(chē),這是一只貓或一只狗。那么這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?前提是我們需要為圖片做出正確標(biāo)注,并為計(jì)算機(jī)提供大量信息供其學(xué)習(xí)。
在工業(yè)生產(chǎn)中,同樣需要類(lèi)似的功能。比如,在生產(chǎn)電路板時(shí),通過(guò)告知計(jì)算機(jī),這個(gè)是低質(zhì)量的電路板,這個(gè)是高質(zhì)量的電路板,顯著提升質(zhì)量檢測(cè)流程;或者,為工廠可能遇到的潛在威脅進(jìn)行分類(lèi)和預(yù)警,例如人們?cè)诠ぷ髦校龅骄o急情況時(shí),可視化系統(tǒng)將警告你:可能有危險(xiǎn)情況會(huì)發(fā)生,請(qǐng)停止工作,采取保護(hù)措施;另一個(gè)例子,多年前大家在電視機(jī)上看到,人類(lèi)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行國(guó)際象棋的比拼,計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)速度是驚人的,并且是在激勵(lì)中強(qiáng)化學(xué)習(xí)。而這些優(yōu)勢(shì),我們也能運(yùn)用到工業(yè)領(lǐng)域中,比如學(xué)習(xí)抓取和放置物體。
通常在工廠里,會(huì)需要機(jī)器人抓取一個(gè)物體放在另一個(gè)物體上,但由于這些物體看起來(lái)不同,通常需要人為處理。如今,計(jì)算機(jī)可以每天對(duì)這一動(dòng)作進(jìn)行學(xué)習(xí),包括如何尋找特殊物體,如何正確地抓取它,并成功地把它放進(jìn)正確的盒子里;這是第二個(gè)例子。最后,第三個(gè)例子,我想講的是知識(shí)系統(tǒng)。今天,我們擁有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)、萬(wàn)億計(jì)的海量信息,以醫(yī)療系統(tǒng)為例,我們可以向計(jì)算機(jī)提供各類(lèi)疾病信息,計(jì)算機(jī)在掌握這些信息后,就能判斷什么樣的診斷是正確的,從而針對(duì)不同病癥協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行正確診斷。這又能如何在工廠里幫助我們呢?以設(shè)備仿真來(lái)舉例,當(dāng)我們擁有很多不同機(jī)器的行為數(shù)據(jù)時(shí),我們可以利用這些數(shù)據(jù),集合數(shù)字化雙胞胎技術(shù),對(duì)新設(shè)備進(jìn)行模擬仿真,在真實(shí)生產(chǎn)前就可以了解這一類(lèi)型的設(shè)備如何運(yùn)轉(zhuǎn),而不用直接生產(chǎn)一臺(tái)機(jī)器。
這些都是人工智能改變工業(yè)的可能性所在。我們?yōu)槭裁葱枰斯ぶ悄埽抗S亟需解決的需求依然是:在速度、質(zhì)量、效率、靈活性方面獲得提升,而人工智能能幫助工廠擁有更高的生產(chǎn)力。
從西門(mén)子的角度來(lái)看,自動(dòng)化的未來(lái)又是什么樣的呢?目前,我們是全球最大的自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商之一,我們提供全集成自動(dòng)化解決方案以及完整的產(chǎn)品組合。今天,工廠應(yīng)該如何進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率?為此,我們已經(jīng)推出了運(yùn)用人工智能技術(shù)的首個(gè)解決方案,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能;接下來(lái),我們認(rèn)為在工程自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)⒖吹礁嗟膭?chuàng)新,極大地減少工程師們的工作量;更進(jìn)一步來(lái)說(shuō),我們的愿景是“讓自動(dòng)化更加自動(dòng)化”。這里我只想強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):自主機(jī)器。沒(méi)錯(cuò),和自動(dòng)駕駛一樣,自主機(jī)器也在不斷發(fā)展。誠(chéng)然,這是一個(gè)遠(yuǎn)大的愿景,大家也可能有很多問(wèn)題:安全性該如何保障?如何確保機(jī)器是在安全、正確地運(yùn)行?確實(shí),就像面對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)一樣,我們同樣會(huì)有很多顧慮。當(dāng)然,這仍然是一個(gè)愿景,是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展方向,是我們想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。但是,它可以幫助我們提高生產(chǎn)力,減少工程相關(guān)的工作量。
那么,這種技術(shù)是不是已經(jīng)可用了呢?是的。當(dāng)我們提到邊緣計(jì)算時(shí),也意味著邊緣技術(shù)把云技術(shù)帶到了現(xiàn)場(chǎng)層。今天,我們已經(jīng)知道阿里巴巴和云改變了世界。但對(duì)于工廠來(lái)說(shuō),同樣適用嗎?基于數(shù)據(jù)安全的考慮,我們是否愿意把生產(chǎn)質(zhì)量等數(shù)據(jù)上傳至云端呢?答案可能是否定的。因此,邊緣計(jì)算和邊緣設(shè)備把云技術(shù)引入現(xiàn)場(chǎng)層,只需在云端對(duì)真正必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,例如西門(mén)子的MindSphere。
另一方面,關(guān)于人工智能,它可以幫助我們進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)、設(shè)備性能優(yōu)化、質(zhì)量預(yù)測(cè)。在這一領(lǐng)域,我們正在和客戶一起合作開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。大家可能會(huì)問(wèn):人工智能真的有用嗎?答案是肯定的。我們從現(xiàn)場(chǎng)層獲取數(shù)據(jù),例如傳感器、可視化系統(tǒng)、攝像機(jī)、分布式IO和PLC程序,而這個(gè)應(yīng)用程序是運(yùn)行在邊緣設(shè)備或可與PLC相連接的特殊設(shè)備上的,然后來(lái)支持質(zhì)量檢測(cè)、機(jī)器人抓取和特殊分揀等工作,其實(shí)這已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)了。比如,西門(mén)子已經(jīng)在位于德國(guó)安貝格的工廠中使用這種技術(shù)。
我們遇到的挑戰(zhàn)是:如何提升電路板生產(chǎn)的質(zhì)量?我們?yōu)樽约旱腜LC生產(chǎn)電路板,在質(zhì)量控制上遇到了瓶頸。為了更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量,我們購(gòu)買(mǎi)了X光機(jī),每臺(tái)X光機(jī)的價(jià)格大約是50萬(wàn)歐元,也就是400萬(wàn)人民幣,這是一筆巨大的支出。如果想提升產(chǎn)量,那么我們需要更多的X光機(jī)。于是,我們想到,我們已經(jīng)有了非常多數(shù)據(jù),也清楚地知道不同電路板是什么樣子,我們知道什么是完美的電路板,也知道什么是質(zhì)量欠佳的。因此,我們安裝了一套視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),在生產(chǎn)線最后,質(zhì)檢決定非常明確,視覺(jué)化系統(tǒng)和攝像系統(tǒng)會(huì)通過(guò)拍攝檢查電路板,并負(fù)責(zé)判斷:“這塊電路板是完美的,不需要檢查”,或者“這塊質(zhì)量存在一般,需要通過(guò)X光機(jī)復(fù)檢。”這種技術(shù)幫助我們極大地提高了生產(chǎn)力和產(chǎn)量。同時(shí),也省去了購(gòu)買(mǎi)更多X光機(jī)的費(fèi)用。這是人工智能如何能夠幫助客戶提高生產(chǎn)力的案例之一。
我認(rèn)為,在自動(dòng)化領(lǐng)域,西門(mén)子的人工智能解決方案能夠幫助工廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的大幅提升。那么,究竟如何能做到這一點(diǎn)呢?西門(mén)子致力于通過(guò)與客戶進(jìn)行價(jià)值共創(chuàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。首先,我們擁有一支人工智能的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì),同時(shí)也非常了解自動(dòng)化系統(tǒng)。與此同時(shí),我們與客戶緊密合作,共同開(kāi)發(fā)他們需要的應(yīng)用和人工智能軟件,比如在工廠、產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)和人員各方面進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)、質(zhì)量控制、參數(shù)優(yōu)化和行為監(jiān)測(cè)等。我們與客戶在這些領(lǐng)域攜手合作,將工業(yè)自動(dòng)化推向更高的水平。這就是西門(mén)子所暢想的“自動(dòng)化的未來(lái)”,我們正在攜手客戶共同實(shí)現(xiàn)這一愿景。
感謝各位的聆聽(tīng),謝謝你們,再見(jiàn)!