讓智能工廠真正「看得見」

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說起智能工廠，你的腦海中是否會浮現出上圖中的畫面？

我們在電視里、在網路中「看得見」的那些高科技元素集合的畫面，追溯起來或許只是智能工廠的冰山一角。對很多人來說，智能工廠依舊是陌生的存在。

什麼是智能工廠

智能工廠基於數字化工廠而生，是運用先進的物聯網技術和監控技術加強信息與運營管理，提高生產過程可控性、減少生產線人工干預，合理計劃排程，進而實現工廠車間決策、洞察、供應鏈與企業融合，構建的高效、節能、環保、舒適的人性化工廠。簡單粗暴的理解，智能工廠就是藉助科技讓生產和運營「具有人類一樣的智慧」。

智能工廠不止於自動化

自動化生產線和工業機器人常常是人們看到智能工廠里的車間時最直觀的印象，它們也是實現智能化生產的必要因素。但真正的智能工廠不僅於此，而是需要充分整合自動化技術、信息技術、製造技術、通信技術和人工智慧技術，實現數字化運營、精益生產、價值鏈整合管理和可持續發展。

智能工廠的建設並非一蹴而就，而要以產品特點與製造工藝為基點，在生產實踐中充分考慮上述新興技術的應用與融合，進而解放人才，讓更多人類的智慧聚焦在穩步推進智能工廠的建設與升級。

智能工廠的運行

智能工廠的運行系統通常可分為三個層次，第一層是以自動化及控制為主的設備層解決方案（如CNC數控設備，PLC、I/O、觸摸板及運動控制產品等）；第二層為人機界面和監控系統（如HMI/SCADA）、整合監控廠務設備、收集實時及歷史數據及整合分析效能與節能控制；第三層為生產管理解決方案（如MES/EMI），提供生產線工單、投料、備料全自動信息。

數據化與視頻化，可以看做是智能化的兩大驅動力，兩者相互獨立，卻又密不可分。一方面，視頻的結果需要進行結構化處理，將非結構化的數據變成電子信號；另一方面，單純的數據操控很容易出現問題，又需要視頻影像進行輔助。唯有如此，才能實現我們想像中、科幻電影中呈現的那種「智能化」。

可視化：智能化生產的基本需求

作為專業的影像解決方案提供商，佳能早在多年前就積極投入「智能工廠」解決方案的研發，並基於掌握的優勢技術推出了名為「佳能工業影像平台（Canon Industrial Imaging Platform）」的解決方案。

佳能工業影像平台由軟硬體兩部分構成——包括製造現場異常監控錄像軟體（Monitoring Edition）、製造現場圖像處理軟體（Vision Edition）兩款軟體和一款配合機械手臂的小型工業攝像機N10-W02。

該解決方案全面支持智能化生產中的「可視化需求」，佳能工業影像平台解決方案不僅能實時反映作業單元的運行狀況，還能對生產流水線上的零件進行監測，及時發現錯件壞件，配合報警系統第一時間解決問題。

接下來的文字將為你詳細描述佳能工業影像平台如何實現「看的見」的智能化生產。

在過去，工廠生產線上通常需要匹配固定的巡視監督人員，時刻把控生產線的生產進度與實時狀況，針對工人的遺漏進行提醒和更正。現如今，憑藉「製造現場異常監控錄像軟體」Monitoring Edition，就能夠使用網路攝像機進行全程監控，記錄流水線上每一個微小的動作和變化，甚至包括一些人體不容易目測到的生產線位置。這項舉措不僅能夠減少人力投入，還能更高效地實現安全生產，還能積極配合工廠生產回溯和精益化管理。

傳統生產線作業，人在長時間拾取、放置等單一重複動作後難免產生錯誤，進而影響生產效率。而「製造現場圖像處理軟體」Vision Edition則是使用佳能網路攝像機或者工業攝像機的圖像處理軟體，能夠快速高效地對物品進行條碼識別、零件確認、儀錶讀取，根據圖像處理結果，對網路攝像機或COBOTTA進行控制，並配合機器手完成拾取與放置等重複機械性工作，讓生產環節「物聯網化」，大幅度縮短導入檢查工序所需時間的同時能夠避免錯誤的產生，降低人力投入，促進人才高附加值作業。

眼睛是人類大腦搜集信息的重要通道，而網路攝像裝置則是智能工廠的眼睛，負責為作為「大腦」的控制中心搜集信息，進而發出相應的指令動作。

佳能N10-W02小型工業攝像機是目前廣泛應用在工業影像平台的硬體。這款設備僅擁有家用數碼相機級別的體積和重量（約145克），數據通信和供電公用一根纜線，安裝操作簡單方便。然而，這個「小傢伙」的本事可真心不小——藉助於佳能的AF技術，N10-W02工業攝像機能快速自動對焦，不僅能用作固定攝像機，還能安裝在手臂型機器人動臂上，跟隨機器人動臂擺動進行多角度拍攝。

此外，當這款攝像機與小巧靈活的COBOTTA配合時，能夠實現「拾取與放置」功能。通過邊緣計算的方式，有效的視頻數據會傳給控制中心，實現更精準的操控。

佳能珠海的數碼相機工廠，在以往的相機製造過程中需要根據鏡片的狀況使用清洗機進行清洗， 「選擇清洗模式」在人工作業條件下很容易造成誤判，影響生產效率。實現智能化生產後，該工廠採用「佳能工業影像平台（Canon Industrial Imaging Platform）」中的製造現場圖像處理軟體Vision Edition之後，通過全智能化的二維碼採集（電腦識別清洗容器外部二維碼），系統自動判斷清洗需求並選擇恰當模式，真正實現清洗模式選擇的自動化，最大限度地降低了失誤發生的幾率。

另外，製造現場圖像處理軟體Vision Edition也能大範圍地應用於汽車生產。傳統作業方式下，汽車生產線需要分配多人進行質量核查。應用製造現場圖像處理軟體Vision Edition後，只需一個人就能夠完成尺寸、標籤、螺絲等多項質量把控，大幅降低人工成本的同時提升了準確率。

智能工廠的出現，最核心的價值便是在實現高效運營的同時，大幅度降低工業生產帶來的安全、能耗、環境等方面的問題，提升人類生產的可持續性。而「佳能工業影像平台（Canon Industrial Imaging Platform）」之於智能工廠的價值，則是幫助人們更好地「看見」智能化生產運營的細節，讓物聯網技術應用和數據化管理成為現實，推動精益化管理與可持續發展進程。

佳能的人工智慧技術發展觀

人工智慧最初的研究方向集中在以人類為模型，研究出與人類相同的智慧。伴隨大數據時代的到來，人工智慧迎來了規模化應用的機遇，計算機真正擁有了從數據中尋找規律進而完成「判斷」和「行動」的工作的能力。這種能力可以與人類的能力進行互補，是人工智慧興起的基礎。

而伴隨物聯網理念的興起與技術的發展，人工智慧技術普及與規模化應用的速度也被進一步提升。物聯網技術中影像與圖像手機和輸出必須要用到鏡頭、感測器和處理器技術，對於擁有這些技術的佳能來說，物聯網帶來了一個前所未有的際遇。在傳統的物聯網定義（IoT）基礎上，佳能則提出了「Imaging of Things」的概念，並以此為起點，驅動相關研發工作的進行。

佳能通過提升畫質的技術與人工智慧技術的融合，強化通過單個設備實現的「物」的業務。在此基礎上，佳能充分運用AI技術獎各種設備進行搭配組合，擴展由新系統和解決方案組成的「事」的業務領域。對佳能來說，人工智慧技術不僅可以在商務領域廣泛應用，還可以運用到生產、採購、質量管理、IT技術設施等各個領域。