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預測性維護

即時資料結合邊緣人工智慧

製造業中的人工智能

製造商發現人工智慧已不再是自動化營運與提升產品品質的答案。這僅回答了一半。雖然人工智慧的缺陷偵測率可比人工檢查高達 90%,但是如果製造商無法在必要時取得所需資訊,那麼提高偵測率也無濟於事。如果無法提高流程速度,製造商仍將面臨意外停機和生產錯誤的風險。

數位與物聯網解決方案領導品牌 Hitachi 的資深工程師 Shunichi Kagaya 表示:「製造商在人工智慧方面的挑戰其實是驗證及確認投資報酬率。製造商瞭解資料的價值,也希望使用資料,但他們不知道方法。」

工業人工智慧的轉型

大多數的製造業都已藉由人工智慧而轉型,但是仍有許多尚未開發的機會。

儘管已使用人工智慧來確保設備的可用性和可靠性,但是製造商發現,他們未必能以夠快的速度掌握機器的健康狀況或狀態。

從這些機器收集的資料通常會傳送至雲端以進行分析,這可能會造成延誤並太晚取得結果。雲端也未必能提供必要的安全性,或是高速且低延遲的回應,以便做出可行動的決定。

由於舊型機器使用不相容的通訊協定與孤立的系統,因此也可能更難取得資料。傳統上,製造商必須經過複雜的預先處理或資料清理程序才能理解資訊。同樣地,這也會延誤採取立即行動的能力,並導致生產及出貨延遲,甚至可能出現有缺陷的產品。

Kagaya 表示:「雖然客戶可理解取得資料的必要性,但他們受到了限制。他們所做的任何改變都無法影響現有的生產計劃。通常他們必須在所收集的資料、頻率和準確性之間進行取捨。您確實必須平衡所有活動。」

其實大可不必如此。

邊緣人工智慧的演進

Hitachi 與 Intel® 合作打造了 Hitachi 工業邊緣電腦 CE 系列嵌入式人工智慧模型,其內建影像分析執行平台,可充分運用 Intel 的人工智慧和深度學習技術。

該平台採用 Intel® OpenVINO 工具組,可直接在廠房設備上執行影像分析,以便在出現產品缺陷或故障時迅速提醒工人。該平台還可同時監控多個生產線和設備,並具有遠端監控功能。

除了邊緣處理之外,對於即時分析而言非必要的資料也可以傳送至雲端,以提供進一步的深入分析(圖 1)。

流程圖顯示 Hitachi 嵌入式人工智慧模型的影響
圖 1. Hitachi 嵌入式人工智慧模型可將整個生產最佳化。(資料來源:Intel®

Kagaya 表示:「無論是 ERP 或其他系統,此解決方案都會連接裝置、擷取並格式化資料,然後上傳資料以作為寶貴資訊。如果需要更多的處理效能和資料處理能力,我們便會將其連接到雲端,讓其他人工智慧模型處理並執行這些合併的資料。客戶一定要瞭解自己想要解決什麼類型的挑戰,以及達成目的所需的架構。」

系統整合商(SI)可以開發及安裝容器化應用程式,以擴充並加入新的特色或功能。從硬體和網路的角度來看,工業邊緣電腦 CE 系列可以連接各種各樣的設備來收集資料。SI 可依照欲解決的使用案例來自訂解決方案。

Kagaya 認為,SI 必須對網路通訊協定有基本的瞭解,並熟悉 Python 或 C++ 程式設計語言,才能在 Hitachi 解決方案的基礎上成功開發自己的人工智慧模型。

無論何時,只要製造商決定投資、升級或更新設備,Hitachi 便會協助客戶確保人工智慧模型不受影響。Kagaya 表示:「我們將與客戶合作,以真正確保模型維持不變,如有必要進行調整以適應新的資料集,我們也會提供協助。」

接下來,Hitachi 正設法在後續系列中加入 5G 或 Wi-Fi 6 等無線技術,以利在邊緣級別執行更多處理作業。Kagaya 表示:「現在,如果將資料傳送到雲端、讓人工智慧模型進行推斷,再返回採取行動,這種作法目前還無法真正滿足設備的需求。」

Kagaya 認為,若要使這個領域發展起來,真正的挑戰將是如何衡量人工智慧模型的準確性。他解釋道,製造商通常沒有耐心,並期望立即看到人工智慧模型帶來的影響。但是,如果製造商能夠花時間等待這項技術帶來的成果與效益,其將為業界帶來劃時代的改變。

Kagaya 表示:「當人工智慧模型的使用量提升後,實際上它會提供更高的準確性。隨著模型不斷處理資料,它會自動進行微調,並提供更準確的結果。」

 

本文由 insight.tech 內容副總監 Georganne Benesch編輯

作者簡介

Christina Cardoza is an Editorial Director for insight.tech. Previously, she was the News Editor of the software development magazine SD Times and IT operations online publication ITOps Times. She received her bachelor’s degree in journalism from Stony Brook University, and has been writing about software development and technology throughout her entire career.

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