“对于摄像头来说,识别板材非常棘手!”Korbinian Weiß 说道。多年来,他一直在尝试改进摄像头对板材的识别。“板材会反光、弯曲并且很薄,而且还会晃动,形状也各不相同”。摄像头几乎很难识别出板材。而人工智能(AI)技术正好有助于妥善解决此类问题。
以数据为基础
Weiß 是通快迪琴根 AI 图像识别团队的负责人。如果他能如愿以偿,通快的首台全自动激光机 TruLaser Center 7030 将至少安装 24 个摄像头。但目前还“只”装了十二个摄像头,它们可提供大量图像和视频片段。它们与其他众多数据为机床持续改进和新产品奠定了基础,在某种程度来说,它们也是计算机视觉团队工作的基石。但当 TruLaser Center 7030 切割一张张板材的时候,AI(人工智能)究竟扮演着什么角色?这条术语解释可能会有所帮助:人工智能是一个包含众多细分领域的科研领域。机器学习就是细分领域之一。为了让 TruLaser Center 7030 等机床能够“学习”并在之后更好、更高效地运转,它们需要适当形式的软件工具和方法。机器视觉,专业人士也称为计算机视觉,就是其中一种方法。
用于 Sorting Guide 的解决方案
Korbinian Weiß 其实是一名机械工程师,但很早就在通快从事软件控制项目的开发。他是通快 Sorting Guide 的项目经理,但在最开始,通快并未计划将 AI 技术用于该功能。Sorting Guide 最初采用十分传统的算法工作。“当时在试验阶段,该功能运转一切正常,我们对试验结果非常满意”,这位 37 岁的工程师描述着当时的情况。然后我们就把它拿给试用客户进行测试——结果一点都不好用”。问题源于光照条件。在加工环境中,材料的明暗度各有不同,且各种反光的表面和物体导致算法根本无从应对。Weiß 说:“我们唯有通过 AI 技术才能应对这种情况”。计算机视觉团队首先必须手动标记 100,000 多张图像,也就是对它们进行分类。借助钣金零件在图像中是否可见的相关信息以及相应的算法,AI 技术能够“训练”软件,并通过无数次训练循环不断提高预测精度。
AI 不是全部
“AI 方面的工作其实只占 5%,剩下的 95% 则都属于数据方面”,这位 37 岁的工程师阐明了其团队的工作方式以及真正的挑战:“首先是采集数据,然后是对数据进行管理、标记,再针对不同问题的解决目标汇编数据记录,以及在数据中找到正确平衡等”。其实有的时候,传统算法也完全能够为客户解决问题。但传统算法无法解决问题的情况却愈发频繁。自通快于 2020 年开发 Sorting Guide 并将其推出上市以来,计算机视觉领域已发生了很多变化。不仅技术和算法数据库增强了,思维方式也有所变化。“现如今,当我们在开发产品时,总是会想到数据”,Weiß 说道。这也正是 TruLaser Center 7030 会内置摄像头的原因,同时也是新型商业模式成为可能的原因。例如通快的按件付费新模式。
远程控制夜班
这家高科技企业通过此商业模式引进了通快的全自动旗舰机型,该机在客户的车间进行生产,但控制则由萨克森州诺伊基希工厂的通快团队分三班制进行,包括夜班。在摄像头的帮助下,该团队得以深入了解机床并获取连续的数据。如果钣金零件卡住,摄像头就会录制该事件发生前几秒到事件发生后几秒的视频。这反过来又能对 AI 进行训练,以避免将来出现同类错误。更有效地使用机床、运行时间更长、件数更多、节省材料、维护预测、辅助系统——AI 的用途可谓多种多样,而且这些只是冰山一角。“计算机视觉领域正经历着诸多变化”,Korbinian Weiß 谈到此处对 2024 年充满了期待。例如,采用 AI 技术的智能摄像头也将很快成为通快机床的议题。
是时候醒悟了!
Sepp Hochreiter 教授早在五年前的汉诺威工业展上就警示过德国机械制造行业:“不要搞砸了!” “千万别把你们在机械制造行业的优势搞砸了”。他说机械制造行业尚未看清形势,它们不像 Facebook 或 Apple 公司一样与客户持续保持联系,而且即便是有客户数据,它们也不会进行分析。“机械制造行业和用户必须认清形势。Hochreiter 教授是全球公认的人工智能权威专家。Hochreiter 教授来自德国下巴伐利亚地区,现担任奥地利林茨大学机器学习研究所和人工智能实验室的负责人。去年他获得了 Axel-Springer 出版集团旗下媒体品牌“Welt”颁发的德国人工智能奖。在德国同类奖项中,该奖项的含金量当属最高。
Hochreiter 目前正在研究其自有的语言模型,据称该模型要远胜于 ChatGPT。“我之前对德国机械行业的警示依然有效”,这位科学家说道,即使今天距他上次讲话已有五年。德国的机械和设备制造行业虽然成绩斐然,尤其是在西南部,但如今的重点并非只是造出最好的机器,而是要营造最好的环境。他密切关注着该行业在 AI 领域的活动,而且对通快取得的成绩倍感欣慰。“通快在他们那里干得不错!”