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作為五感之首，視覺承擔(dān)了人類83%的信息感知。  

良好的視覺環(huán)境是工業(yè)制造中安全生產(chǎn)中極其重要的影響因素。  

然而在地下幾百米的礦井里、在強(qiáng)光刺射的焊接現(xiàn)場……要擁有怎樣的眼睛才可以洞悉周圍的一切?  

在人工智能、邊緣計(jì)算的加持下，機(jī)器視覺識(shí)別的速度與精度都有了大幅提升，不僅可以有效幫助在生產(chǎn)制造一線的工人，為他們提供更加安全的工作環(huán)境，而且正在成為智能制造中至關(guān)重要的一環(huán)。  

在英特爾與Science/AAAS聯(lián)合出品的科技題材紀(jì)錄片系列《物聯(lián)新時(shí)代，致敬破局者》中，第二集《與時(shí)偕行》聚焦制造領(lǐng)域，通過代表企業(yè)的真實(shí)故事，展現(xiàn)中國傳統(tǒng)制造企業(yè)如何順應(yīng)科技時(shí)代浪潮，進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，在國際智能智造浪潮中占有一席之地的。

濟(jì)寧礦井之下，機(jī)器視覺守護(hù)工人安全  

在山東濟(jì)寧一處煤礦中，下到距離地面幾百米的礦下是工人們的工作日常。礦下的視覺環(huán)境條件差，增大了工人們的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。是否能夠讓機(jī)器代替人眼來做測量和判斷?  

由計(jì)算機(jī)視覺工程化后產(chǎn)生的機(jī)器視覺技術(shù)吸引到了無錫信捷的注意。信捷一直專注于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用，他們將機(jī)器視覺引入至礦井的開采中，用于井下的工況監(jiān)視，這樣可以進(jìn)一步保障礦井工人的安全。  

例如，在井下煤礦中，為了防止有害氣體串流、以及瓦斯積聚，兩道風(fēng)門必須確保不能同時(shí)打開。以前的生產(chǎn)經(jīng)常會(huì)在氣體不符合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下停止運(yùn)行，耽誤生產(chǎn)，人工干預(yù)要耗費(fèi)大量時(shí)間。  

如今，機(jī)器視覺可以自動(dòng)檢測風(fēng)門，比如當(dāng)有人或者有車到達(dá)風(fēng)門前，相機(jī)可以采集到門前的圖像，然后通過邊緣控制器的處理，轉(zhuǎn)化成信號(hào)傳輸給PLC，最終實(shí)現(xiàn)對風(fēng)門開關(guān)的控制。

如此一來，采礦業(yè)工人的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大大降低，它給人身安全帶來了保障，也提高了工作自由度，科技真實(shí)地給工人們帶來了益處。  

英特爾高級(jí)首席工程師、物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國區(qū)首席技術(shù)官張宇博士談到技術(shù)發(fā)展的最終目的時(shí)表示：  

“物聯(lián)網(wǎng)最終并不是為做物聯(lián)網(wǎng)而做物聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)真正的一個(gè)目的還是為了我們的生活更加的美好。技術(shù)其中扮演著越來越重要的一個(gè)角色，我們真正感受到的生活改變是來自于數(shù)據(jù)發(fā)揮價(jià)值帶來的支撐。那就離不開數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理，這也就是物聯(lián)網(wǎng)所需要完成的工作?！?

3D視覺 + 機(jī)器焊接，保護(hù)前方焊工手指  

焊接是生產(chǎn)制造不可或缺的一個(gè)工序，大到艦船、飛機(jī)的組裝，小到電路板的制造，都需要焊接工序的深度參與。  

但如今相關(guān)行業(yè)卻出現(xiàn)了明顯的“用工荒”，原因有二：  

一是精密焊接對于技術(shù)有著非常嚴(yán)苛的要求，溫度、電流、距離、角度等差一點(diǎn)都不行，因此可以勝任這項(xiàng)技術(shù)的技工數(shù)量嚴(yán)重不足;  

二是焊接過程中的風(fēng)險(xiǎn)長期積累可能會(huì)對工人的身體健康帶來不小的危害，也會(huì)帶來人員的不穩(wěn)定性。

過往的焊接行業(yè)過于傳統(tǒng)，嚴(yán)重依賴人工，信捷視覺部門產(chǎn)品總監(jiān)覃高鄂評(píng)價(jià)道：“我們常常開玩笑說，整個(gè)傳統(tǒng)的中國制造，其實(shí)是70、80這一代付出了很多關(guān)節(jié)手指。”  

為此，英特爾與無錫信捷電氣合作，推出了應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)焊接場景的機(jī)器視覺解決方案。  

視覺解決方案與傳統(tǒng)焊接解決方案不同。信捷引入了3D相機(jī)等設(shè)備，對一些曲面的器件也能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別與定位，能夠識(shí)別三維的位置信息，對工業(yè)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的2D視覺更適應(yīng)焊接系統(tǒng)的發(fā)展。與人相比，機(jī)器的焊接精準(zhǔn)度更高，而且能夠7*24小時(shí)不間斷工作，持續(xù)提供高速、穩(wěn)定的焊接能力，顯著提升焊接的效率，節(jié)省人力成本，保障工人安全。   

然而，“3D視覺 + 機(jī)器焊接”的應(yīng)用過程中，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，智能相機(jī)在三維掃描的過程中將產(chǎn)生大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，需要更專業(yè)的算法與高效處理能力的支持，并且，“3D視覺 + 機(jī)器焊接” 系統(tǒng)將產(chǎn)生遠(yuǎn)超2D視覺的數(shù)據(jù)量，要求基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)提供巨大的算力且應(yīng)用過程中涉及到大量數(shù)據(jù)的處理及分析。  

為此，信捷找到了英特爾。  

英特爾FPGA、英特爾 酷睿 處理器、英特爾OpenVINO 工具套件等產(chǎn)品與解決方案的應(yīng)用，幫助信捷電氣構(gòu)建了高效率、高質(zhì)量、具備廣泛適應(yīng)能力的 X-SIGHT 3D機(jī)器視覺焊接解決方案。

隨著中國新基建的進(jìn)一步推進(jìn)，越來越多傳統(tǒng)制造業(yè)將轉(zhuǎn)型為智能制造、智慧工廠，絕大部分生產(chǎn)將由計(jì)算機(jī)、人工智能等控制，大量流程化、機(jī)械化的工作環(huán)節(jié)和崗位也將被機(jī)器所替代。  

不論是無所不在的計(jì)算、從云到邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施，還是無處不在的連接和人工智能，英特爾希望與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴一起，對軟件、硬件、標(biāo)準(zhǔn)等方面帶來全方位的變革。  

正如英特爾張宇所說：“數(shù)據(jù)一旦產(chǎn)生之后，如何能夠在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)做快速且及時(shí)的處理，減少數(shù)據(jù)處理的延時(shí)，挖掘數(shù)據(jù)背后隱含的價(jià)值，讓用戶可以開發(fā)相應(yīng)的服務(wù)，這就是在實(shí)現(xiàn)科技向善?！?emsp; 

機(jī)器視覺的應(yīng)用是挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的其中一種方式，也是傳統(tǒng)工業(yè)邁向智能制造的一個(gè)縮影。  

中國制造企業(yè)在智能智造之路上的探索故事遠(yuǎn)不止于此。海爾如何助力大國重器，創(chuàng)新性開展柔性生產(chǎn)線，成為世界燈塔工廠?智能造車新勢力小鵬汽車又是如何在設(shè)計(jì)和制造生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)更加面向未來的目標(biāo)——碳中和與碳達(dá)峰?