在智能制造的世界里，機(jī)器設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)、生產(chǎn)流程的精準(zhǔn)把控都離不開一個(gè)“幕后英雄”—— 人工智能算法，它如同智能制造的“智慧大腦”，賦予生產(chǎn)系統(tǒng)感知、學(xué)習(xí)和決策的能力。接下來，讓我們深入探索人工智能算法在智能制造中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

人工智能算法：智能制造的核心驅(qū)動力

在傳統(tǒng)制造中，生產(chǎn)流程多依賴固定的程序和人工經(jīng)驗(yàn)。而在智能制造時(shí)代，面對復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境、海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，人工智能算法成為破局的關(guān)鍵。它能夠?qū)ιa(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，如設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、原材料特性數(shù)據(jù)等進(jìn)行深度分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化、質(zhì)量提升和故障預(yù)防等目標(biāo)。

人工智能算法涵蓋多種類型，如機(jī)器學(xué)習(xí)算法、深度學(xué)習(xí)算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法等。這些算法各有特點(diǎn)，在智能制造的不同環(huán)節(jié)大顯身手。

（人工智能算法的實(shí)際應(yīng)用場景）

質(zhì)量檢測：精準(zhǔn)識別瑕疵

在產(chǎn)品質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)，基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺算法發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)人工檢測效率低、易出錯(cuò)，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。而深度學(xué)習(xí)算法可以通過對大量合格與不合格產(chǎn)品圖像的學(xué)習(xí)，掌握產(chǎn)品的特征和缺陷模式。

在實(shí)際應(yīng)用中，攝像頭采集產(chǎn)品圖像后，算法能快速分析圖像，精準(zhǔn)識別出產(chǎn)品表面的劃痕、孔洞、尺寸偏差等問題，甚至可以檢測出肉眼難以察覺的微小缺陷，檢測準(zhǔn)確率遠(yuǎn)超人工，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量把控能力。

預(yù)測性維護(hù)：提前防范設(shè)備故障

設(shè)備故障會嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度和成本。基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測性維護(hù)算法，通過收集設(shè)備運(yùn)行過程中的振動、溫度、電流等數(shù)據(jù)，建立設(shè)備健康狀態(tài)模型。

算法能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，預(yù)測設(shè)備未來的運(yùn)行狀態(tài)和可能出現(xiàn)的故障。當(dāng)檢測到設(shè)備某些參數(shù)出現(xiàn)異常趨勢時(shí)，提前發(fā)出預(yù)警，提醒維護(hù)人員及時(shí)采取措施，避免設(shè)備突發(fā)故障，同時(shí)還能合理安排維護(hù)時(shí)間，減少不必要的停機(jī)維護(hù)成本。

生產(chǎn)流程優(yōu)化：提升效率與降低成本

強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在生產(chǎn)流程優(yōu)化中表現(xiàn)出色。它通過讓智能體（如生產(chǎn)系統(tǒng)模型）在模擬的生產(chǎn)環(huán)境中不斷嘗試不同的生產(chǎn)策略，根據(jù)每次決策產(chǎn)生的結(jié)果（如生產(chǎn)效率、成本、質(zhì)量等指標(biāo)）進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)整。

圖源：pexels

經(jīng)過大量的訓(xùn)練，算法能夠找到最優(yōu)的生產(chǎn)參數(shù)組合和流程安排，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，提高生產(chǎn)效率，降低原材料浪費(fèi)和能源消耗，為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

人工智能算法的未來展望

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工智能算法在智能制造中的應(yīng)用將更加深入和廣泛。一方面，算法的性能將不斷提升，處理數(shù)據(jù)的速度更快、分析結(jié)果更準(zhǔn)確；另一方面，人工智能算法將與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)進(jìn)一步融合，構(gòu)建更智能的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)。

未來，智能制造中的“智慧大腦”將更加聰明，能夠?qū)崿F(xiàn)更高級別的自主決策和智能協(xié)同，推動制造業(yè)向更高水平發(fā)展，為我們創(chuàng)造更多的價(jià)值和可能。

供稿單位：中德萊茵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心

審核專家：王毅 中德萊茵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心副主任 副教授/高級工程師

聲明：除原創(chuàng)內(nèi)容及特別說明之外，部分圖片來源網(wǎng)絡(luò)，非商業(yè)用途，僅作為科普傳播素材，版權(quán)歸原作者所有，若有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。