博世:工业「智」造的术与道

2020-09-15 17:19:05 来源:安防知识网 作者:林浩葵
资讯频道文章B

[摘要] 作为制造业大国,工业却是国内AI落地场景中最薄弱的一环。这几年,不乏巨头们试图复制AI在商业模式上的成功,进军工业市场,但却激不起多大的浪花。

  AI落地,是近年来各行各业数字化升级的必选项之一。

  作为全球第二大人工智能大国,随着算法以及算力等技术的发展,安防、金融、家居等成为AI落地的聚焦场景,人脸识别、视频结构化、行为分析等应用,给各行各业带来创新的智能化体验。

  令人遗憾的是,作为制造业大国,工业却是国内AI落地场景中最薄弱的一环。这几年,不乏巨头们试图复制AI在商业模式上的成功,进军工业市场,但却激不起多大的浪花。甚至市场中开始出现一些嘲笑的声音——工业+AI=质检,显然这个组合需要更多的进化,需要更好的时机。

  站在第四次工业革命的关键期,AI无疑是关键技术。但工业场景由于其特殊性,注定无法像安防场景中具有固定的识别对象与场景,由于训练学习成本的提高,让机器视觉的价值也大打折扣,因此要发挥图像识别在工业场景中的价值,需要摒除商业模式的影响,从具体的工业场景中选择最适合的技术,进而解决用户最关心的问题。

  作为全球物联网与AI创新的领导者,博世智能建筑科技面对工业制造日益突出的安全生产以及运营效率提升的迫切需求,迅速推出了智能工业制造解决方案,从无人搬运车区域监测到物料追踪,从可视化货物监控到智能配料补给,博世正用创新的技术与硬件实力赋能工业制造,推动工业4.0发展。

  例如在博世珠海工厂中,已经落地了应用于工业制造的机器视觉解决方案——通过博世智能监控摄像机的智能视频分析以及Camera Trainer机器学习等功能,为工业用户打造更加智能的未来工厂体验。

  博世智能建筑科技系统与解决方案经理黄仲析表示,博世工业制造集成解决方案是一套基于边缘计算以及前端智能视频分析的轻量化解决方案,可实现工业场景中机器与机器之间的对话,解决用户生产过程中的痛点问题。

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  博世智能建筑科技系统与解决方案经理 黄仲析

  “轻”方案VS“重”工业

  在业内,真正在部署工业制造解决方案的安防厂商屈指可数,因为相对于安防场景,工业场景更具挑战:

  一来,工业场景的解决方案很难进行复制。工业领域的每个场景都需要对于目标与事物的辨识更加精准,每个场景都有其特殊性,这意味着通用的解决方案无法行得通;

  二来,工业场景需要沟通与协助的部门要比安防复杂得多。前期的咨询、项目落地的论证、方案的部署都需要接触不同的部门(如物流、IT、生产线等),导致项目周期长。

  如此来看,初期想要做好工业智能解决方案,除了要克服碎片化的需求之外,还需不断提升服务的价值来吸引用户。对于工业场景而言,要释放新技术的力量需要设备、网络和算力作为基础条件,但工厂显然不能贸贸然丢掉传统的流水线,因此智能方案在工业落地的初期,必然会是与现有系统的智能化改造相关的。

  看上去似乎难度不大,但要真正在工业中,不伤筋动骨地实现智能化改造,如同要用四两拨千斤。对此,黄仲析表示,在当前要谈论一整套工业4.0解决方案还显得不切实际,用户目前更倾向于轻型的部署,因此博世面向的是用户某个生产环节的具体痛点,旨在为客户实现系统的智能化改造,实现机器与机器间的直接对话。

  以“轻”方案解决“重”工业需求,是博世的答案。天下难事,必作于易,天下大事,必作于细。有了总体的方针,接下来便是如何解决接地气的问题。

  据了解,博世在将工业智能解决方案推出市场之前,曾对国内30几家工厂进行拜访及调研,在充分了解工厂场景中的痛点后,才进行方案的设计,并率先在内部工厂中落地,通过集团不同部门的协同验证解决方案的性能、稳定性与实用性,进行不断优化与调整,最终打磨而成。

  在博世珠海工厂中,博世基于边缘计算的理念,依托于领先的前端智能视频分析与机器学习技术,在工业场景中实现轻型部署,真正有效降低用户成本投入,提升工厂的安全生产以及运营效率。博世本身作为工业制造行业大拿,对行业理解越多,越充满敬畏之心。黄仲析表示,工业自动化一直走在其他行业的前列,所以用户对智能方案本身是接受的,如何打磨更加贴近实际并可落地的方案将是市场突破口。经过千锤百炼,目前博世工业智能解决方案具有典型代表性的有以下四种:

       1无人搬运车/叉车区域监测

  叉车/无人搬运车是在工厂物流活动中最常用的工具之一,其装卸运输功能在工厂制造环节中起着越来越重要的作用。如果在车道上发生事故,不仅会导致运输中断,影响生产,更会造成人员伤亡。

  最好与最直接的预防方式便是确保在叉车工作时,没有人员进入叉车工作区域。内置智能视频分析的博世摄像机,可以通过标签来精确区分人和车,当有人在无人搬运车运行期间进入机器作业区,摄像机将立刻发生警报,当叉车距离太近时,也可触发警报。此外,通过添加脚本规则,摄像机可以智能区分监测目标的运动与否,当无人搬运车需要停止运动以方便工作人员对货物进行检查或卸货时,即便有人在作业区内,摄像机也不会发生警报。这些都是得益于博世摄像机内置的智能视频分析功能,摄像机本身即可直接产生判断结果,而无需通过任何后台系统,轻松实现轻量化部署。

无人搬运车区域检验.png

  2来料检验迅速查找

  对工厂来说,来料检验一直是件让人很头疼的事。因为工厂对来料不但需求大,而且经常是来自不同的供应商,当质检部门需要对不同货物进行随机抽查时,往往由于来料过多,堆积混乱,难以找到待检物料,从而浪费了大量的时间和人力。

  通过博世摄像机的Camera Trainer机器学习功能,摄像机可以通过学习不同来料供应商的货物标签,快速锁定待检物料所处的大致区域,大大节省工作人员的工作时间,提高工作效率。

来料检验.png

  3智能货架货物监测补给

  产线上用来放置生产组装配料的货架经常因为空置却得不到及时补货而导致生产滞后。如果单纯依靠巡视员的偶尔巡视,有可能造成遗漏或者延时补货,工作效率低,人员成本高。

  通过博世智能摄像机的Camera Trainer机器学习功能,摄像机可以实现空位识别分析,一旦发现货架空置位,即刻触发警报。同时,直接发送缺货指令至仓库系统,及时告知操作人员需要补给的产线物料,最后甚至可以再通过无人搬运车进行补货动作,整个货物情况及补货流程一目了然,博世打造的这套可视化存补货管理,不仅大大提高了工厂的流程自动化,还可以大大节约人力成本及货物补给时间,保障生产的顺利进行。

智能货架监控补给.jpg

  4机械手臂制动预警

  机械手臂作为自动化机械装置之一,在工业制造中应用广泛。目前高级的机械手臂都自带皮肤感知功能,即在有人靠近的时候强行中断,这虽然保障了人员的安全,但却会影响生产,带来经济损失,因此在保护人员安全的同时兼顾设备的顺利运行便成了新的需求。博世智能摄像机的智能视频分析功能可以实现由远到近划定区域,一旦识别有人进入预警区,摄像机即刻联动声光报警警告靠近人员,并控制高速运转的手臂提前降速,若继续进入靠近机械手臂的警戒区,摄像机才会制停机械手臂。这个缓冲期可减少机械手臂强制停止带来的损耗,减少对生产的影响。同时现场还可以结合后台服务中心的报警等功能,真正做到兼顾人员与产品的安全。此外,得益于博世摄像机的内置智能视频分析功能,摄像机本身还可提供占用、物品遗留等16种报警规则来触发警报,无需其他设置即可兼顾工厂传统的安防监控需求。

  打磨好方案推动智能变现

  “智能方案能否上线实施,用户最关注的是投资回报率。”博世智能建筑科技系统与解决方案经理黄仲析表示。

  博世智能建筑科技全系摄像机内置智能视频分析功能,在提供安防解决方案的同时,致力于打造一系列超越安防的智能化应用。而博世作为工业4.0的核心发起者之一,博世智能建筑科技也将工业制造作为超越安防应用的重要切入点。早期,博世设想中的工业智能解决方案有几十个应用场景,但在与客户的交流中,这些方案由于成本高、回报低等原因而被淘汰。在当前的经济环境下,工业用户对于生产效率与节约成本都要比以往更加重视,自然对于智能变现的需求更加的迫切。

  新技术的涌现,为升级工业提供绝佳的机遇。当工业遇上智能,充满无限的可能性。但如果从当前技术与产业的结合看,工业智能化无非是要完成两件事情:一是解放人的工作,实现工厂自动化,二是实现智能的感知、推理与决策。这是工业数字化转型的痛点所在,也是未来智能解决方案的价值体现。

  宏大的目标,往往不可能一蹴而就。量变是质变的基础,从无人搬运车/叉车区域监测、智能货架、来料检测、机械手臂安全检测等方案一步一步延伸,才能不断触及用户提升自身。“只要有了一个解决方案之后,在与下一个客户交流的时候,新客户会结合自身的应用场景,提出新的问题与新的需求,形成正向飞轮。”黄仲析说。

  当下人人都在学习唯快不破、敏捷开发的打法,传统巨头们保持定力,追求精益求精的打法成为最为稀缺的现象,智能+工业领域,或者不取决于企业发展多快,更取决于企业根扎得多深,博世正在用自身的节奏,推动着国内工业4.0向前发展。


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安防领域记者,侧重安防资讯、技术分析领域研究。

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