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洞見工業未來:西門子強化邊緣計算、人工智能應用

供稿:中國工控網 2020/5/19 9:02:19
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一場突如其來的疫情席卷了全球,而這場疫情也正在改變世界。盡管當下疫情仍未結束,但一向堅持創新不斷的西門子仍然通過線上會議的形式,與廣大媒體展開了深入交流。西門子(中國)有限公司數字化工業集團副總裁兼工廠自動化事業部總經理衛岳歌先生和西門子(中國)有限公司工廠自動化事業部未來自動化技術與業務孵化器部門經理王超博士也通過線上視頻的方式,為與會媒體介紹了西門子工廠自動化業務的最新進展和業務重點以及西門子對未來工業時代發展的獨到思考。

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西門子(中國)有限公司數字化工業集團副總裁兼工廠自動化事業部總經理衛岳歌先生

探索工業未來發展脈絡

在科技發展日新月異的今天,以數字化為代表的工業革命正勃然興起。數字化時代的來臨,讓制造變得更加智能,也更加柔性。因為疫情的原因,讓幾乎所有行業和企業不約而同地意識到了數字化的現實意義,并開始思考如何加速自身企業數字化業務的轉型。

在這方面,西門子很早便開始積極跟進數字化、信息化、智能化等未來工業技術發展趨勢,全面布局數字化轉型升級?!肮S在不斷的升級,對于升級和轉型的需求是來自于我們要有更快的速度、更好的靈活性、更好的質量以及更高的效率。而西門子可以進行全集成自動化,為客戶提供完整的基于垂直行業的解決方案?!毙l岳歌講道。

西門子致力于為用戶提供完整的數字化解決方案,從產品的數字化雙胞胎到生產上的數字化雙胞胎再到性能上的數字化雙胞胎,都能夠提供完整的虛擬和現實解決方案。對此,衛岳歌表示,虛擬和現實的結合是一個閉環的持續改善過程。在真實的生產過程中一旦發現產品存在一些問題,就可以在虛擬端對產品的設計進行修改,同時再反饋到真實的生產過程中。反之在虛擬端出現的問題,也可以根據實際生產時得到的數據反饋來改善原有的設計。

那么,是不是只有一些頭部企業和工廠才能應用數字化雙胞胎或者進行數字化升級?對此,衛岳歌認為并非只有頭部企業才能實行數字化升級。在中國,有很多OEM廠商也利用了數字化工具,對設備進行了數字化雙胞胎設計,這樣不僅能大大減少產品設計以后的調整時間,還將進一步縮短產品上市時間。

例如,在疫情期間,有很多設備供應商希望能夠非??焖俚纳a口罩機以滿足市場龐大的需求。在這個過程中,有很多的廠商使用了西門子的數字化雙胞胎理念,通過軟件對口罩機進行設計,同時對口罩設備在虛擬環境下進行設備設計和調試。通過建立產品和設備的數字化雙胞胎,大大加速了口罩設備推向市場。

面對市場無時無刻的變化,西門子從未停止對創新的探索,“我們一直在思考工業未來,對于工廠自動化事業部來說,我們通過這些非常重要的市場需求變化和行業發展進一步思考工廠自動化產品的未來。當下,關于工業未來的解決方案,我們將重點關注邊緣計算和人工智能?!毙l岳歌說道。

市場的需求來自于對速度和效率的高要求,同時還有一點也非常重要,那就是“柔性”。因為市場的需求在不斷變化,因此對企業的柔性化制造提出了更高的要求,數字化的解決方案能夠為柔性制造賦予更多可能。但如果客戶需要進一步提高產能和效率,就需要考慮更多方面,例如不斷上升的人工成本。此時就需要采用新的技術進一步提高自動化水平,例如應用人工智能、邊緣計算等技術,從而降低人工的干預和設備的投入。

邊緣計算+人工智能,如何實現“1+1> 2”? 

當下,我們正在步入一個萬物互聯、萬物智能的時代,如火如荼的數字化轉型正在對所有產業、行業和企業產生深刻的影響,而邊緣計算的崛起將更好地為企業的數字化轉型賦能。在本次線上媒體沙龍中,西門子著重介紹了邊緣計算的相關應用。

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西門子(中國)有限公司工廠自動化事業部未來自動化技術與業務孵化器部門經理王超博士

在沒有邊緣計算之前,在工廠車間層級進行相關應用的開發和維護時,成本非常高。企業需要有非常專業的技術,才能將OT和IT進行融合。而邊緣計算則提供了一個平臺,能夠讓工程師在車間層級就開發出新型的應用,例如數據分析、質量預測類應用等。王超博士介紹道,“工業中的邊緣計算將云端的優勢帶到了現場層。通過邊緣計算,能夠在工業的現場層實現數據的計算,從而進行預測性維護、質量檢測等?!?/p>

邊緣計算可以將IT和OT的優勢結合在一起,讓OT領域內的人員的在底層便可以使用自動化語言為上層的分析人員提供數據,而數據分析專家則可以在底層直接獲取相關數據之后進行數據分析,邊緣計算在其中起到的是橋梁的作用。

據介紹,西門子的工業邊緣計算能夠提供三種體系下的服務。

第一,能夠提供專業的邊緣計算的應用設備,例如,西門子提供了不同類型下邊緣計算賦能的自動化設備和硬件。例如,SIMATIC的PLC、HMI、IPC等;

第二,在這些硬件基礎上可以為不同類型的客戶提供不同類型的相關邊緣應用;

第三,與此同時,西門子提供了邊緣管理服務,包括對邊緣應用在開發注冊,以及在邊緣設備側下發和管理等方面的支撐。由此形成了三層的體系架構。

“邊緣計算為我們提供了一個非常好的載體,在這個載體之上,西門子一直在思考什么樣的應用會成為邊緣計算上的主流應用或者服務性應用,而我們認為人工智能與之結合將帶來全新的面貌?!蓖醭┦空f道。

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近幾年來,人工智能技術已經在多領域的商業化應用中大放異彩,當人工智能與傳統制造業結合時,又會釋放出怎樣的創造潛力?過去在工廠層級,用戶特別關心執行的效率和準確率?,F在通過人工智能的手段,使得生產變得更加靈活,從而大幅提升效率。例如,過去是通過視覺系統檢測焊接的質量是否良好,現在,通過人工智能與控制系統的結合,能夠更加迅速、準確地判斷焊接質量是否達標。

目前,西門子已經能夠為客戶提供不同類型的人工智能硬件,例如 TM NPU,它是一個神經網絡計算單元,能夠直接在西門子S7-1500和ET200MP之外附加的一個模組,這個模組能夠與西門子現有的PLC進行連接。它本身內置了高性能的人工智能計算推演芯片,可以基于神經網絡對相關數據進行現場層級的分析和推演。同時,它還集成了標準USB和以太網接口,能夠與各種第三方傳感器進行相應的銜接和集成。另外,它可以通過TIA博途和AI開發工具進行開發,實現不同類型下的人工智能應用。

“邊緣計算是給企業工廠級應用的開發部署和運營維護,帶來成本和效率上的改進,人工智能提供的潛在價值則不僅局限于開發過程和運營過程中,它還會對企業的生產過程產生直接的收益。而且當邊緣計算和人工智能相結合時還可以產生1+1>2的效益,為企業帶來更多新的機遇?!蓖醭┦吭敿毥忉尩?。

人工智能在底層應用時,它的模型需要不斷地迭代和升級,而邊緣計算可以提供很好的支撐、分發和迭代。在本地進行分析和處理的時候需要進行相應的數據采集,工業邊緣計算具有良好的數據采集能力,能夠將這些數據發送給人工智能,人工智能又能及時在邊緣計算端進行運行分析,這樣便可以減少大量敏感數據的外泄。這就是兩者之間“1+1>2”的化學效應。

短短的半天媒體會議中,我們清晰地看到西門子對于未來工業自動化發展的思考以及布局。航行在工業浪潮中的西門子,早已不是一家傳統的工業企業,它更是數字化轉型的先驅者。在技術的創新迭代中,西門子還將帶來哪些驚喜,讓我們一起拭目以待!

審核編輯(李娜)
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