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機器學習變革工業製造流程的四種方式

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 19:13:50 來源:Swami Sivasubramanian

工業革命帶來了無數的發明和革新產品,開啟了人類曆史的新篇章。工業時代的織布機、蒸汽機、電dian力li以yi及ji批pi量liang生sheng產chan福fu特te汽qi車che的de第di一yi條tiao流liu水shui生sheng產chan線xian,都dou讓rang人ren歎tan為wei觀guan止zhi。但dan我wo們men常chang常chang忽hu略lve了le上shang述shu發fa明ming的de產chan生sheng機ji製zhi和he過guo程cheng。它ta們men都dou是shi怎zen麼me被bei發fa明ming出chu來lai的de呢ne?創chuang新xin往wang往wang孕yun育yu在zai設she備bei維wei護hu、質zhi保bao和he供gong應ying鏈lian優you化hua等deng常chang規gui製zhi造zao過guo程cheng中zhong。這zhe些xie創chuang新xin對dui工gong業ye和he製zhi造zao流liu程cheng的de重zhong要yao性xing,與yu一yi個ge多duo世shi紀ji前qian的de這zhe些xie發fa明ming同tong等deng重zhong要yao。考kao慮lv到dao目mu前qian全quan球qiu市shi場chang的de規gui模mo和he複fu雜za性xing,將jiang創chuang新xin成cheng功gong落luo地di,仍reng然ran頗po具ju挑tiao戰zhan。隨sui著zhe數shu據ju和he機ji器qi學xue習xi的de不bu斷duan融rong合he,重zhong新xin變bian革ge工gong業ye製zhi造zao已yi成cheng為wei可ke能neng。

meitian,qiyedouhuizaibianyuanchanshengdaliangshuju,bingjiangqicunchuzaiyunzhong,tongshiliyongshangshushujuzhongxinsikaoruhebiangesuoyoudeliucheng。weilegenghaodiwajueshujuqianli,tuidonggengkuai、更明智的決策,製造業、能源、采礦業、運輸業和農業領域的企業正利用新型機器技術優化多種工作負載,包括工程和設計、生產和資產優化、供應鏈管理、預測、質量管理、智能產品和機器等。

從運營效率到質量控製,再到其他各個方麵,企業采用機器學習技術,正在通過以下四種方式變革工業生產流程:

通用電氣:實現設備預測性維護

持續性維護設備,是很多工業和製造企業麵臨的一大挑戰。從以往經驗來看,大多數設備維護要麼是被動型——在機器發生故障後進行維修,要麼是預防型——通tong過guo定ding期qi檢jian測ce以yi避bi免mian故gu障zhang。兩liang者zhe皆jie成cheng本ben高gao昂ang,效xiao率lv低di下xia,而er最zui佳jia解jie決jue方fang案an是shi預yu測ce型xing維wei護hu。企qi業ye可ke以yi提ti前qian預yu測ce設she備bei需xu要yao維wei護hu的de時shi間jian,但dan大da部bu分fen企qi業ye缺que乏fa相xiang關guan人ren員yuan和he專zhuan業ye知zhi識shi來lai開kai發fa解jie決jue方fang案an。

值得慶幸的是,像通用電氣這樣在發電設備、解jie決jue方fang案an與yu服fu務wu領ling域yu的de領ling先xian供gong應ying商shang,已yi經jing可ke以yi實shi現xian對dui設she備bei的de預yu測ce型xing維wei護hu。企qi業ye本ben身shen無wu需xu具ju備bei機ji器qi學xue習xi或huo雲yun相xiang關guan的de技ji術shu,隻zhi需xu借jie助zhu使shi用yong傳chuan感gan器qi和he機ji器qi學xue習xi技ji術shu的de端duan到dao端duan係xi統tong,檢jian測ce到dao機ji器qi振zhen動dong或huo溫wen度du的de異yi常chang波bo動dong,從cong而er收shou到dao警jing報bao。

這zhe類lei技ji術shu支zhi持chi通tong用yong電dian氣qi利li用yong傳chuan感gan器qi實shi現xian信xin息xi的de快kuai速su更geng新xin,通tong過guo采cai用yong雲yun中zhong實shi時shi分fen析xi,將jiang基ji於yu時shi間jian的de維wei護hu操cao作zuo轉zhuan變bian為wei預yu測ce性xing和he規gui範fan性xing維wei護hu。隨sui著zhe係xi統tong規gui模mo的de不bu斷duan擴kuo大da,通tong用yong電dian氣qi可ke以yi通tong過guo上shang述shu係xi統tong對dui傳chuan感gan器qi組zu進jin行xing遠yuan程cheng更geng新xin和he維wei護hu,而er無wu需xu實shi際ji接jie觸chu。

中科創達:解決產品異常檢測

保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)與(yu)確(que)保(bao)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)同(tong)等(deng)重(zhong)要(yao)。生(sheng)產(chan)進(jin)程(cheng)的(de)目(mu)視(shi)檢(jian)查(zha)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)人(ren)力(li),這(zhe)不(bu)僅(jin)乏(fa)味(wei),且(qie)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)一(yi)致(zhi)性(xing)。為(wei)了(le)提(ti)升(sheng)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi),工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)希(xi)望(wang)采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu),提(ti)高(gao)缺(que)陷(xian)識(shi)別(bie)的(de)速(su)度(du)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)。但(dan)企(qi)業(ye)在(zai)構(gou)建(jian)、部署和管理基於機器學習技術的視覺異常係統時,仍會麵臨很多複雜挑戰。現在,企業可以使用高精度、低成本的異常檢測解決方案,每小時處理數千張圖像,從而發現缺陷和異常,識別出與基線不符的圖像,以便企業采取下一步行動。

看到這一趨勢,全球知名的智能操作係統產品和技術提供商——中科創達將全球領先的機器學習服務Amazon SageMaker集成到中科創達智慧工業ADC (Automatic Defect Classification)係統中,幫助製造業客戶在工業生產中輕鬆獲得AI質檢能力。借助Amazon SageMaker,客戶無需複雜的機器學習部署,即可在統一界麵中構建、訓練、解釋、檢查、監視、調試和運行機器學習模型。在電氣行業ADC係統實施中,Amazon SageMaker幫助最終用戶一次性投入成本降低了42%,軟件開發的工作量降低了39%,係統的上線時間縮短了50%,係統運行效率是傳統檢測的35倍,解決了ADC係統落地工業場景的障礙。

瑞典家庭食品製造商Dafgards公司在其下屬品牌Billy's Pan Pizza的生產過程中也應用了計算機視覺技術。Billy’s Pan Pizza是一種微波披薩,生產線每秒能完成2塊披薩的烘烤和包裝。Dafgards公(gong)司(si)曾(zeng)安(an)裝(zhuang)過(guo)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong),成(cheng)功(gong)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)披(pi)薩(sa)上(shang)的(de)奶(nai)酪(lao)比(bi)例(li)。但(dan)問(wen)題(ti)是(shi)一(yi)旦(dan)披(pi)薩(sa)上(shang)餡(xian)料(liao)種(zhong)類(lei)過(guo)多(duo),該(gai)功(gong)能(neng)就(jiu)會(hui)失(shi)效(xiao)。通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)基(ji)於(yu)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)的(de)新(xin)型(xing)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)技(ji)術(shu),Dafgards公司輕鬆獲得了經濟高效的檢測能力。在成功應用後,Dafgards公司計劃將計算機視覺應用擴展至更多種類披薩以及漢堡、法式蛋餅等其他產品線。

英國石油公司:提升運營效率

許xu多duo工gong業ye和he製zhi造zao企qi業ye都dou希xi望wang借jie助zhu計ji算suan機ji視shi覺jiao技ji術shu來lai提ti升sheng運yun營ying效xiao率lv。一yi般ban情qing況kuang下xia,企qi業ye會hui通tong過guo視shi頻pin對dui工gong廠chang現xian場chang進jin行xing人ren工gong監jian測ce和he審shen核he,以yi驗yan證zheng設she施shi訪fang問wen權quan限xian,檢jian查zha出chu貨huo,檢jian測ce泄xie漏lou或huo其qi他ta危wei險xian情qing況kuang。但dan在zai實shi際ji情qing況kuang中zhong,這zhe項xiang工gong作zuo不bu僅jin困kun難nan,還hai極ji易yi出chu錯cuo、成本高昂。當然,企業可以將現有的IP攝(she)像(xiang)頭(tou)升(sheng)級(ji)為(wei)智(zhi)能(neng)攝(she)像(xiang)頭(tou),以(yi)便(bian)擁(yong)有(you)更(geng)好(hao)的(de)處(chu)理(li)能(neng)力(li)運(yun)行(xing)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)模(mo)型(xing)。但(dan)這(zhe)依(yi)然(ran)不(bu)僅(jin)價(jia)格(ge)高(gao)昂(ang),也(ye)會(hui)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti),即(ji)使(shi)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)攝(she)像(xiang)頭(tou),也(ye)未(wei)必(bi)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)高(gao)精(jing)度(du)和(he)低(di)延(yan)遲(chi)要(yao)求(qiu)。事(shi)實(shi)上(shang),企(qi)業(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)將(jiang)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)到(dao)現(xian)有(you)的(de)本(ben)地(di)攝(she)像(xiang)頭(tou)中(zhong),甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)包(bao)來(lai)構(gou)建(jian)新(xin)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou),從(cong)而(er)在(zai)邊(bian)緣(yuan)就(jiu)能(neng)運(yun)行(xing)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)模(mo)型(xing),取(qu)得(de)更(geng)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)。

全球能源公司英國石油公司正計劃在全球18,000個(ge)服(fu)務(wu)站(zhan)部(bu)署(shu)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong),他(ta)們(men)計(ji)劃(hua)利(li)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)燃(ran)料(liao)車(che)進(jin)出(chu)設(she)施(shi),並(bing)確(que)認(ren)有(you)效(xiao)訂(ding)單(dan)的(de)完(wan)成(cheng)情(qing)況(kuang)。如(ru)果(guo)有(you)碰(peng)撞(zhuang)危(wei)險(xian),計(ji)算(suan)機(ji)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)提(ti)醒(xing)工(gong)人(ren),還(hai)可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)動(dong)態(tai)隔(ge)離(li)區(qu)內(nei)的(de)異(yi)物(wu),並(bing)檢(jian)測(ce)漏(lou)油(you)情(qing)況(kuang)。

富士康:優化預測供應鏈

現代供應鏈是由製造商、供應商、物流和零售商共同組成的龐大網絡,需要複雜的方法了解、並滿足客戶需求,同時根據原材料供應波動以及節假日、活動、天(tian)氣(qi)等(deng)外(wai)部(bu)因(yin)素(su)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)調(tiao)整(zheng)。如(ru)果(guo)無(wu)法(fa)正(zheng)確(que)預(yu)測(ce)上(shang)述(shu)變(bian)量(liang),會(hui)造(zao)成(cheng)成(cheng)本(ben)的(de)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)資(zi)源(yuan)配(pei)置(zhi)過(guo)度(du)或(huo)不(bu)足(zu),進(jin)而(er)浪(lang)費(fei)投(tou)資(zi)或(huo)帶(dai)來(lai)不(bu)良(liang)的(de)客(ke)戶(hu)體(ti)驗(yan)。為(wei)了(le)預(yu)見(jian)未(wei)來(lai)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)情(qing)況(kuang),企(qi)業(ye)正(zheng)利(li)用(yong)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)技(ji)術(shu)分(fen)析(xi)時(shi)間(jian)序(xu)列(lie)數(shu)據(ju),提(ti)供(gong)準(zhun)確(que)預(yu)測(ce),從(cong)而(er)減(jian)少(shao)運(yun)營(ying)支(zhi)出(chu),提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv),確(que)保(bao)更(geng)高(gao)的(de)資(zi)源(yuan)和(he)產(chan)品(pin)可(ke)用(yong)性(xing),更(geng)快(kuai)地(di)交(jiao)付(fu)產(chan)品(pin),並(bing)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。

富fu士shi康kang是shi全quan球qiu最zui大da的de電dian子zi產chan品pin製zhi造zao商shang和he技ji術shu解jie決jue方fang案an提ti供gong商shang。在zai新xin冠guan肺fei炎yan疫yi情qing期qi間jian,富fu士shi康kang采cai用yong了le機ji器qi學xue習xi技ji術shu應ying對dui前qian所suo未wei有you的de客ke戶hu需xu求qiu、供(gong)應(ying)和(he)產(chan)能(neng)波(bo)動(dong)挑(tiao)戰(zhan)。富(fu)士(shi)康(kang)為(wei)其(qi)在(zai)墨(mo)西(xi)哥(ge)的(de)工(gong)廠(chang)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)個(ge)需(xu)求(qiu)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing),以(yi)生(sheng)成(cheng)準(zhun)確(que)的(de)淨(jing)訂(ding)單(dan)預(yu)測(ce)。借(jie)助(zhu)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)模(mo)型(xing),他(ta)們(men)將(jiang)預(yu)測(ce)精(jing)度(du)提(ti)高(gao)8%,預計每家工廠每年可節省55.3萬美元,同時,最大限度減少勞動力浪費,並大幅提升客戶滿意度。

為了充分發掘機器學習在工業環境、工業產品、物流和供應鏈運營領域的應用潛力,越來越多的企業希望采用機器學習技術,使生產流程變得更簡單、快捷、準確。通過將雲中實時數據分析和邊緣機器學習相結合,工業企業正穩步將願望轉變成現實,同時推動新一代工業革命的到來。

本文作者:亞馬遜雲科技全球機器學習副總裁Swami Sivasubramanian

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