人工智能在智能制造领域创新应用

背景：新一代产业革命，新一代工业革命

世界各国都进行了制造业发展纲要规划，德国工业4.0，美国工业互联网，中国智能制造2025。

现状：大而不强，苗部长明确指出了，中国在制造业第四等级，美国第一等级，日本德国第二等级，韩国、加拿大、英国、法国、以色列第三等级；中国也有优势就是产业链齐全，所有品类中国都能生产

本质：利用新一代信息技术赋能制造业数字化智能化转型；制造业的本质是装备、材料、工艺，这是制造业发展的竞争力所在；云计算、大数据、物联网、边缘计算、5G、人工智能已经成为新一代的信息技术基础设施，已经成为数字经济底座；利用信息化，数字化，智能化技术赋能制造业装备创新，工艺创新，材料创新就是人工智能在制造业创新的着力点和落脚点。以场景的方式介绍，一个场景一个场景的介绍。

创新方法论：

水平整合创新，用户、设计、生产、交付、维护水平打开看哪些节点需要数据打通，哪块有断点需要衔接

垂直整合创新，把每一个领域做深做细，比较制造工厂，就要装备投资，物联网、传感技术、厂区无线局域网；把数字化工厂无人化工厂真正实现。网络化协同，定制化制造，智能化生产，服务化转型

1、瑕疵检测

PCB板检测、屏幕贴合检测、布匹瑕疵检查、纤维色差检测；之前靠人眼检测的，会导致人眼的视力损伤，也会因为疲劳等原因导致漏检；通过机器视觉检测、质量，效率、成本都得到改善，通过节省的人力就可以把成本省出来；原来人机结合的生产线，做不到完全自动化，导致生产环境的安全各方面隐患，污染等对人体也有伤害。

2、动态工艺调整

在焊接等施工中会出现工差的问题；就是设计工艺和实施中会有偏差，可以通过机器视觉，动态调整实施工艺，在工差出现时也能很好的完成焊接工作。

3、动态产线调整

在现实中设备需要根据前面的工序结果决定下一道工序，不同的产品需要不同的装备，这样需要自动调整和工艺编排；如果根据人工智能可以动态的调整，就可以很方便的实现定制化生产和柔性化制造。在传统方式下就是调整产线，每一次调整可能是月级的时间浪费，有了人工智能可以做到天级，设置可以做到自动化调整，必须要停机。

4、工具维护

在制造业里面很多设备的磨损、损坏会直接影响产品的质量，比如说刀具、磨具，可以通过工业摄像机、利用机器视觉进行分析，及时发现刀具和磨具的耗损，及时换，避免产出不合格品。

5、仿真

制造领域的设计和注塑等环节是可以通过仿真分析，来提高一次性成品率，这样可以极大的降低成本，比如注塑的模流仿真，通过温度、喷塑的压力来测算液体材料的流动分析注塑成型的效果分析、提前发现问题，避免浪费。

6、预测性运维

通过采集各种设备数据，增加传感器，采集传感器数据，结合设备机理，通过机理大数据分析，分析设备是否需要维修。减少计划外停机，因为计划外停机会产生很多浪费，对排产也会有很大的影响。

7、自动化工艺节能减排

利用传感器和物联网采集锅炉等参数，动态调整设备的开挺已经参数调整，在水泥、钢铁、化工等企业特别有效，可以节省5-15%的能耗；

8、现场施工安全监控

在制造业有很多工作需要安全合规操作，可以用机器视觉来监控操作过程的安全和合规性，保证生产的安全。

9、废水废气废渣监测

利用机器视觉检测工厂的污水排放和烟囱排放气体情况进行检测，监测企业违规排放情况；

10、生产预测和供应链管理

销售渠道很多，线上线下融合，线上电商平台旗舰店、自营电商 、微商，线下门店，自营门店、加盟店、折扣店、工厂店；需要实时采集数据，利用大数据建模，进行生产预测和生产排产和供应链管理

11、生产实施安全监测

1）着装检测，安全帽、安全手套、静电手环、护目镜、工作服检测

2）操作环境检测，检测有没有物品堆放，有没有消防器材

3）操作步骤检测，检测操作行为，分析步骤的正确性和存储备查 

12、工厂员工上下班考勤

1）单人通过闸机

2）单列通过的通道

3）大门多人通过

13、携物检测

1）安全车间检测携带易燃易爆物品检查，利用毫米波扫描，进行3D建模，利用人工智能算法进行识别，打火机、火柴、充电宝、液体的检测

2）防偷盗，离场物品携带检测

14、设计中，产品流行趋势分析和客户需求洞察

利用爬虫采集数据，结合公司产品销售数据，电商数据，社交数据，进行流行趋势分析和用户需求洞察（提高产品设计的精准性。

15、零售端，进行用户画像，精准营销

根据电商用户行为数据，销售数据，社交数据，其他数据，对用户进行多维度数据；比如中年、白领、数码达人、热爱国产品牌；

利用精准营销算法，通过最方便、最经济、最高转化率的送达需求的商品营销客户端广告给到用户。

16、材料创新

1）材料检测识别

2）分子结构编译重组

3）性能需求与材料筛选

17、OCR单据录入，二维码扫描录入

1）在制造业企业的制造环境下有一些单据录入，可以用机器视觉来识别单据文字，提取录入系统，准确度可以达到95%以上。

2）制造业要实现一物一码，给每一部件都有一个二维码，可以通过摄像机识别二维码录入系统。

18、物流路径规划、仓库空间优化、集装箱装规划

1）在物流快递过程，可以通过人工智能算法，计算最优路径计算，保证按时送达，并能降低成本，水运、航空、铁路、公里收费和时间都是不一样的，计算最优路径还是很重要的。

2）仓库的空间规划，根据物品的尺寸，物体的使用情况，仓库的空间情况，通过算法进行规划，提高空间利用率和物业的取用方便。

3）集装箱装箱优化，根据物体大小、物体的特点、集装箱的空间，规划物品装箱次序和位置，利用好集装箱空间。

19、车间无人叉车、AGV小车、搬运机器人

在仓库、园区、车间，利用激光导航、路径规划、摄像头避障，时下流行无人叉车、AGV小车、搬运机器人实现空间内物体搬运、上下料的工作，实现自动化的生产。