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芯片解密国内工业生产中用到的人工智能技术

“人工智能”是比较火的一个词,另外还有两个跟它有紧密关系的词是“智能制造”和“中国制造2025”。关于智能技术如何在工业生产中应用,多年以来有诸多学者和专家发表畅想和看法,可是其中在工业生产中落地生根的却不多。结合多年来的工程经验,介绍一下人工智能技术在国内工业生产中已经实现了应用的情况。

1 外观检测

基于机器视觉的外观检测是人工智能的一个重要分支,目前已经形成了一个相对成熟的产业,应用的领域或行业非常多,例如汽车零部件、电子产品零部件、玻璃器件、电池等等。外观检测的核心技术分为两部分,一部分是图像内容的识别算法,二部分是如何获得完美的图像。通过镜头&相机选择、光源选择、打光方式设计等手段,采集到优质的图像,是另一个核心技术,有时甚至对检测效果起到决定性的影响。为了解决机器视觉的技术门槛,有些公式提供了智能相机,把镜头、相机、光源、算法(嵌入式)全部集成在一起,直接输出识别结果。

2尺寸测量

作为一种非接触式测量方法,有着比较广的需求和应用,有时也是质量检测内容的一部分。在图像内容处理上,建立图像空间与物理空间之间的映射(标定)是尺寸测量的基石,主要是使用OpenCV和Halcon开发测量算法。在获取优质图像方面,使用背光突显零件的外廓,是个很有效的手段,而在外观检测领域则很少使用。

3基于机器人视觉的动态装配

用机器视觉的测量结果作为运动的反馈,调整机械臂所持零件的位置和姿态,完成多个零件的对准和组装。随着制造行业的发展,零件相互之间组装精度越来越高、市场越来越需要兼容多种型号的柔性化生产,这两种需求使基于机器人视觉的动态装配成为必然。

4基于物联网的MES系统

物联网和MES在制造业是个非常宏大宽泛的话题和领域,这里从一个较小的视角来描述一下。物料的识别和信息互联是物联网的核心,在目前生产中识别物料的型号常用的方式,一种是给物料贴标签(身份码),一种是“看”物料的“样子”即外观来识别。从目前来看,越来越多的国内企业提高了对MES的重视程度,有些不是很大的企业在产线改造和建设中也都把MES作为必备考虑。

5智能仓储

任何一个生产工厂都离不开物料的仓储,它本身也是高效生产的一部分。相对于大型的物流中转站,一个工厂的仓储要简单的多,但是其基本内涵相同。物料的识别、物料存放位置记录实时动态过程、取放料时取放装置的驱动和定位、物料输送线的起停和举升移载、AGV小车的调度和路径规划等都由管理系统来统一控制,这些任务的完成不是简单的动作控制,都是依据实时信息的动态规划,都离不开人工智能。

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