“人工智能”是最近比較火的一個詞，另外還有兩個跟它有緊密關(guān)系的詞是“智能制造”和“中國制造2025”。關(guān)于智能技術(shù)如何在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，多年以來有諸多學(xué)者和專家發(fā)表暢想和看法，可是其中真正在工業(yè)生產(chǎn)中落地生根的卻不多。結(jié)合多年來的工程經(jīng)驗，介紹一下人工智能技術(shù)在國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)實現(xiàn)了應(yīng)用的情況。

1 外觀檢測

基于機(jī)器視覺的外觀檢測是人工智能的一個重要分支，目前已經(jīng)形成了一個相對成熟的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用的領(lǐng)域或行業(yè)非常多，例如汽車零部件、電子產(chǎn)品零部件、玻璃器件、電池等等。外觀檢測的核心技術(shù)分為兩部分，一部分是圖像內(nèi)容的識別算法，二部分是如何獲得完美的圖像。圖像識別算法中，OpenCV和Halcon是兩個知名度較高的開發(fā)平臺，集成了很多常用的圖像處理程序和識別算法程序庫。稍傳統(tǒng)的做法是基于OpenCV或Halcon，開發(fā)適合具體個案的識別算法。最近幾年基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法得到了迅速的推廣，取得了非常不錯的效果。從目前應(yīng)用來看，只要有足夠的樣本支撐，再加上一定的硬件支撐，基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別算法效果優(yōu)于傳統(tǒng)的圖像識別算法。通過鏡頭&相機(jī)選擇、光源選擇、打光方式設(shè)計等手段，采集到優(yōu)質(zhì)的圖像，是另一個核心技術(shù)，有時甚至對檢測效果起到?jīng)Q定性的影響。鏡頭和相機(jī)的匹配選擇有比較成熟的理論支撐，比較好掌握；而打光方案設(shè)計則更多依靠經(jīng)驗，有時甚至市場上找不到需要的光源，要自己設(shè)計。為了解決機(jī)器視覺的技術(shù)門檻，有些公式提供了智能相機(jī)，把鏡頭、相機(jī)、光源、算法（嵌入式）全部集成在一起，直接輸出識別結(jié)果。目前該技術(shù)解決一些不太復(fù)雜的工況已經(jīng)不成問題，對于稍復(fù)雜的情況，仍然要開發(fā)具體的識別設(shè)備。

2尺寸測量

作為一種非接觸式測量方法，有著比較廣的需求和應(yīng)用，有時也是質(zhì)量檢測內(nèi)容的一部分，例如鋰電池極片尺寸測量、鈑金件沖孔數(shù)量和間距測量、輪轂特征尺寸測量等。尺寸測量設(shè)備的核心技術(shù)與外觀檢測類似，有少許不同。在圖像內(nèi)容處理上，建立圖像空間與物理空間之間的映射（標(biāo)定）是尺寸測量的基石，主要是使用OpenCV和Halcon開發(fā)測量算法。在獲取優(yōu)質(zhì)圖像方面，使用背光突顯零件的外廓，是個很有效的手段，而在外觀檢測領(lǐng)域則很少使用。

3基于機(jī)器人視覺的動態(tài)裝配

用機(jī)器視覺的測量結(jié)果作為運動的反饋，調(diào)整機(jī)械臂所持零件的位置和姿態(tài)，完成多個零件的對準(zhǔn)和組裝。隨著制造行業(yè)的發(fā)展，零件相互之間組裝精度越來越高、市場越來越需要兼容多種型號的柔性化生產(chǎn)，這兩種需求使基于機(jī)器人視覺的動態(tài)裝配成為必然。例如手機(jī)鏡頭的組裝，隨著相機(jī)像素的提高，再像之前那樣使用公差保證質(zhì)量已經(jīng)不可能，只能在裝配過程中動態(tài)的一邊檢測成像效果一邊對準(zhǔn)各零件，現(xiàn)場點膠固化。再例如，炒鍋生產(chǎn)中機(jī)器人分別夾持著鍋體和鍋柄進(jìn)行鉚接，由于對兼容型號的擴(kuò)張和來料的不確定，再讓機(jī)器人沿固定路徑運動就不能完成所有型號的鉚接任務(wù)。

4基于物聯(lián)網(wǎng)的MES系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)和MES在制造業(yè)是個非常宏大寬泛的話題和領(lǐng)域，這里從一個較小的視角來描述一下。物料的識別和信息互聯(lián)是物聯(lián)網(wǎng)的核心，在目前生產(chǎn)中識別物料的型號常用的方式，一種是給物料貼標(biāo)簽（身份碼），一種是“看”物料的“樣子”即外觀來識別。貼標(biāo)簽或在物料上打標(biāo)，在汽車零部件生產(chǎn)中應(yīng)用較廣；根據(jù)外觀識別物料，則比較適合不需要對零件進(jìn)行全生命周期追蹤的生產(chǎn)中，這也是目前工業(yè)生產(chǎn)中占絕大多數(shù)的生產(chǎn)（全生命周期的追蹤目前暫時來看還不太現(xiàn)實）。把生產(chǎn)線上各設(shè)備、各工序的控制，生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)督管控，物料倉促等有機(jī)的連接起來的是MES系統(tǒng)最基本的功能。從目前來看，越來越多的國內(nèi)企業(yè)提高了對MES的重視程度，有些不是很大的企業(yè)在產(chǎn)線改造和建設(shè)中也都把MES作為必備考慮。一些知名軟件公司，在有較大行業(yè)背景的MES開發(fā)上占著絕對優(yōu)勢；但是國內(nèi)各行各業(yè)遍地開花，在不太大眾的行業(yè)里同樣需要MES，這是國內(nèi)開發(fā)MES的軟件企業(yè)的希望所在。

5智能倉儲

任何一個生產(chǎn)工廠都離不開物料的倉儲，它本身也是高效生產(chǎn)的一部分。相對于大型的物流中轉(zhuǎn)站，一個工廠的倉儲要簡單的多，但是其基本內(nèi)涵相同。從目前國內(nèi)部分生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)建立起來的智能倉儲系統(tǒng)來看，一般包括可隨意取放的立體倉庫、輸送線、AGV小車和管理系統(tǒng)。物料的識別、物料存放位置記錄實時動態(tài)過程、取放料時取放裝置的驅(qū)動和定位、物料輸送線的起停和舉升移載、AGV小車的調(diào)度和路徑規(guī)劃等都由管理系統(tǒng)來統(tǒng)一控制，這些任務(wù)的完成不是簡單的動作控制，都是依據(jù)實時信息的動態(tài)規(guī)劃，都離不開人工智能。