傳感器解決方案是公認的智能工廠基礎(chǔ)設(shè)施之一。通過對產(chǎn)線數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全自動監(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，實現(xiàn)預測維護。在剛剛落幕的2024上海工業(yè)博覽會中，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工廠的智能化水平，更使原本需要人為干預的環(huán)節(jié)升級為智能輔助。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

　　在勞動力成本大幅提升，及產(chǎn)品設(shè)計多樣化的今天，制造業(yè)越來越向著小批量、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)品時難以快速適應不同的定制化需求。

　　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)和場景，通過快速分析數(shù)據(jù)和自動化處理，幫助企業(yè)能夠更迅速地做出決策，減少人為錯誤，并獲得定制化解決方案，進而增強企業(yè)的管理和市場應變能力。

　　此外，以Chat Gpt為代表的生成式AI不再局限于圖像識別和預測性維護等特定任務(wù)，也不再依賴于標記的數(shù)據(jù)集和預定義算法，擺脫了缺乏場景適應性的弊病。

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

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

　　完成AI訓練后，透過平板或手機鏡頭，就可利用擴增實境（AR）進行SOP驗證，實現(xiàn)AI推論分析與可視化影像，為現(xiàn)場員工提供明確的操作指導，有效防止因操作不當導致的質(zhì)量問題。

　　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)應用了超過100個人工智能應用。西門子（中國）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)集團總經(jīng)理王海濱表示，工業(yè)AI算法應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。它應用生成式AI、深度學習、自然語言處理等技術(shù)。工程師或者操作人員僅需要提供詳細的需求描述，Copilot就會創(chuàng)建基礎(chǔ)代碼或者操作方案，并在適當?shù)恼{(diào)整后自動執(zhí)行。這一改變使企業(yè)再也不需要為每種產(chǎn)品建立不同的自動化機制和檢測方案，根據(jù)智能傳感器的反饋，系統(tǒng)會自動執(zhí)行最優(yōu)解。

　　此外，配合中國本地生產(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)備進行連接，獲取現(xiàn)場傳感器和執(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)備進行連接，提供變頻器的實時控制和狀態(tài)數(shù)據(jù)，讓全自動控制更智能。

　　AI 視覺傳感器：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，機械臂或執(zhí)行器（手）、視覺傳感器（眼）和AI（腦）大多各行其道。配合起來，總有一股原始人類剛剛馴服手腳的陌生感。因此，越來越多的企業(yè)嘗試將三者合一，共同繪制“AI+新工業(yè)”的宏偉藍圖。

　　智微科技在本次工博會展出了上百款展品，通過英偉達專為工業(yè)和醫(yī)療環(huán)境設(shè)計的工業(yè)級、邊緣AI平臺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工業(yè)制造的AI機器視覺質(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與GPU解決方案，以及阿丘科技的AIDI算法和AQVision平臺。對復雜光線環(huán)境下的識別能力更強，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)場展示了豐富的傳感器和控制器方案，包括INTEL平臺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運動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，確保實時與非實時任務(wù)的安全隔離，顯著提升系統(tǒng)實時性，適用于高精度要求的自動化制造場景。

　　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 1/2代可擴展系列處理器的雙路4U8盤服務(wù)器，可接駁四張標準GPU卡，提供強大的算力支撐。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AI方案。

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

　　梅卡曼德全新的3D視覺解決方案以LNX-8000、LNX-7500兩大系列為主。Mech-Eye 工業(yè)級3D相機成像能力更優(yōu)異，應用范圍更廣。能夠?qū)Υ蟪叽缌峡稹⑼该魑矬w、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測量與檢測軟件使用，能滿足平面度/高度差測量、膠路檢測/焊接檢測/磨損檢測、OCR字符識別等需求。

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

　　憑借全新3D視覺解決方案優(yōu)異的性能，以往工件抓取、搬運、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。展會現(xiàn)場，梅卡曼德也通過黑色線纜抓取、小圓環(huán)抓取、小螺栓抓取等多個小型工件抓取單元，展示出梅卡曼德AI+3D視覺系統(tǒng)對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。操作員可通過自然語言指令，讓機器人完成復雜任務(wù)，而無需復雜編程和專業(yè)知識。

　　隨著2024工博會的圓滿落幕，我們見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了新的生命力，也為智能工廠的構(gòu)建提供了更為強大和靈活的工具。這些創(chuàng)新的傳感器解決方案，通過提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)預測維護，正在幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)先機。這些技術(shù)的進步，不僅僅是單一產(chǎn)品的升級，更是整個制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的革新。

　　據(jù)中國信通院數(shù)據(jù)顯示，2023 年中國智能傳感器市場規(guī)模增至1429.6億元。這一數(shù)字不僅代表了經(jīng)濟價值的增長，更標志著技術(shù)進步對社會發(fā)展的深遠影響。未來，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，推動工業(yè)4.0的實現(xiàn)。而我們，作為這場變革的見證者和參與者，將共同迎接這個充滿機遇和挑戰(zhàn)的新時代。

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