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

然而在地下幾百米的礦井里、在強光刺射的焊接現(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、邊緣計算的加持下，機器視覺識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重要的一環(huán)。

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

濟寧礦井之下，機器視覺守護工人安全

在山東濟寧一處煤礦中，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)風險。是否能夠讓機器代替人眼來做測量和判斷？

由計算機視覺工程化后產生的機器視覺技術吸引到了無錫信捷的注意。信捷一直專注于工業(yè)自動化產品研發(fā)與應用，他們將機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，兩道風門必須確保不能同時打開。以前的生產經常會在氣體不符合標準狀態(tài)下停止運行，耽誤生產，人工干預要耗費大量時間。

如今，機器視覺可以自動檢測風門，比如當有人或者有車到達風門前，相機可以采集到門前的圖像，然后通過邊緣控制器的處理，轉化成信號傳輸給PLC，最終實現(xiàn)對風門開關的控制。

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

英特爾高級首席工程師、物聯(lián)網事業(yè)部中國區(qū)首席技術官張宇博士談到技術發(fā)展的最終目的時表示：

“物聯(lián)網最終并不是為做物聯(lián)網而做物聯(lián)網，其實真正的一個目的還是為了我們的生活更加的美好。技術其中扮演著越來越重要的一個角色，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)網所需要完成的工作?！?/span>

3D視覺 + 機器焊接，保護前方焊工手指

焊接是生產制造不可或缺的一個工序，大到艦船、飛機的組裝，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有著非常嚴苛的要求，溫度、電流、距離、角度等差一點都不行，因此可以勝任這項技術的技工數(shù)量嚴重不足；

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

過往的焊接行業(yè)過于傳統(tǒng)，嚴重依賴人工，信捷視覺部門產品總監(jiān)覃高鄂評價道：“我們常常開玩笑說，整個傳統(tǒng)的中國制造，其實是70、80這一代付出了很多關節(jié)手指。”

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

視覺解決方案與傳統(tǒng)焊接解決方案不同。信捷引入了3D相機等設備，對一些曲面的器件也能夠實現(xiàn)識別與定位，能夠識別三維的位置信息，對工業(yè)現(xiàn)在普遍應用的2D視覺更適應焊接系統(tǒng)的發(fā)展。與人相比，機器的焊接精準度更高，而且能夠7*24小時不間斷工作，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 + 機器焊接”的應用過程中，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，智能相機在三維掃描的過程中將產生大量的點云數(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 + 機器焊接” 系統(tǒng)將產生遠超2D視覺的數(shù)據(jù)量，要求基礎設施平臺提供巨大的算力且應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 工具套件等產品與解決方案的應用，幫助信捷電氣構建了高效率、高質量、具備廣泛適應能力的 X-SIGHT 3D機器視覺焊接解決方案。

隨著中國新基建的進一步推進，越來越多傳統(tǒng)制造業(yè)將轉型為智能制造、智慧工廠，絕大部分生產將由計算機、人工智能等控制，大量流程化、機械化的工作環(huán)節(jié)和崗位也將被機器所替代。

不論是無所不在的計算、從云到邊緣的基礎設施，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、標準等方面帶來全方位的變革。

正如英特爾張宇所說：“數(shù)據(jù)一旦產生之后，如何能夠在相應的節(jié)點做快速且及時的處理，減少數(shù)據(jù)處理的延時，挖掘數(shù)據(jù)背后隱含的價值，讓用戶可以開發(fā)相應的服務，這就是在實現(xiàn)科技向善?！?/span>

機器視覺的應用是挖掘數(shù)據(jù)價值的其中一種方式，也是傳統(tǒng)工業(yè)邁向智能制造的一個縮影。

中國制造企業(yè)在智能智造之路上的探索故事遠不止于此。海爾如何助力大國重器，創(chuàng)新性開展柔性生產線，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計和制造生產中實現(xiàn)更加面向未來的目標——碳中和與碳達峰？