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领航 | 智能化制造:微特电机行业工业声纹质检系统创新应用

时间:2022-09-23浏览量:77字号:AAA

为贯彻落实中央关于推动工业互联网加快发展的决策部署,加速新模式、新业态规模化推广,有力推动制造业数字化转型,2021年工信部遴选出140个技术先进、成效显著、易推广复用的平台领航应用案例,形成一批引领工业互联网规模化落地的“灯塔应用”。按照1篇/天的频次对外发布典型案例,希望为广大制造企业实施数字化转型、开展模式创新提供参考。


案例概况:

浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司专注于线性驱动产品研发、生产及销售,大量电机需要人工质检。在应用科大讯飞股份有限公司的工业声纹质检系统后,通过声音检测、声音分类、数据分析、机器学习等前沿技术,构建起标准化的声音质检体系。改变了依靠质检人员手动停启待质检的电机设备再用人耳检测判断电机品质的方法,产品质检方式由之前的“人耳盲听辨别”升级到“机器声纹自动识别”,通过实时、自动监听电机产品声纹,快速判断产品质量,提升质检效率,推动生产和运维效率大幅提升,赋能传统产业数字化转型。

关 键 词:微特电机、人工智能、智能化制造




一、起航:企业沿革

浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司(以下简称“捷昌驱动”)是一家专注于线性驱动产品研发、生产及销售的科技集团。该企业研发了电动推杆、升降立柱、升降框架及控制器等一系列产品,并围绕产品的不同应用领域,形成了四大业务板块:医疗康护驱动系统、智慧办公驱动系统、智能家居控制系统以及工业控制系统等。

二、转舵:人工质检效率低,质量参差不齐

声音是电机设备健康状况的最重要综合表征之一,是非标准化的工业场景。电机设备运维环节,老师傅的听力和经验决定了设备运维的质量;在工艺调节环节,有些产品品质的监控依赖老师傅打磨多年的经验水平。然而,传统的人工质检难以形成统一标准,主观随意性大,存在错检漏检风险;同时,人工检测到的缺陷难以溯源和反馈,无法有效改善当前产品工艺流程;此外,随着人口红利消失,用工难将成为企业需要面临的难题。

本案例中捷昌驱动某条电机生产线每天生产约2万台微型电机,在线人工检测每人2000-2500台。质检过程依靠质检工人手动启停待质检的电机设备,再由质检工人裸耳测听,判别产品质量。该质检流程过度依靠质检工人的主观判断,且劳动强度大,测量结果一致性较差,存在人工错检、漏检风险,同时长时间近距离接触机械噪声对质检工人听力造成一定的损伤。

三、锚定:突破电机产品质量的“卡脖子”技术难题

通过利用人工智能工业声纹技术搭建工业声纹质检系统,建设适用于多条电机产线的联合质检系统,针对不同电机产品特性进行有针对性的机器学习和深度训练定制不同的质检模型,提高产品质检一致性,突破电机产品质量的“卡脖子”技术难题,解决制造业企业人才经验传承难、招聘难、留住难的问题。

四、扬帆:全方位工业声纹质检方案

1. 搭建工业声纹质检平台

平台整体架构包含1个AI技术赋能平台,3个企业级应用平台。其中1个AI技术赋能平台即科大讯飞AI中台,是基于云服务、AI语音能力全流程的语音技术赋能平台,帮助企业快速应用AI语音能力。3个企业级应用平台分别为:非接触式声纹分析检测应用系统、工业智能控制系统、企业知识服务应用系统,为企业用户快速提供基于声音的工业设备维护和产品质检、语音调度控制和专家知识服务等能力。

(1)非接触式声纹分析检测应用系统。通过麦克风阵列、声纹识别、声源定位、深度学习等技术,以非接触方式实现工业设备/产品实时声音监测预警,既能帮助提前预测工业设备故障,又能在检修时快速定位问题点,还能对有声音特征的产品进行智能质检,是对当前工业设备运维模式和产品质检模式的创新。

(2)工业智能控制系统。使用科大讯飞工业声纹质检平台中的语音交互类能力和认知能力,构建如工业声音采集装置、工业音箱等工业人机交互类应用,以提升操作人员操作效率、执行准确度及企业管理水平。

(3)企业知识服务应用平台。通过对工业领域的生产数据、设备数据、运营数据、专家经验等内部数据的集中分析管理,形成企业内部知识服务平台,将知识经验体系化,辅助企业生产决策、内部知识传承和人才梯队建设。

2. 工业声纹质检场景

工业声纹质检方案通过深入企业产线进行质检流程咨询、人工智能算法可行性验证、自动化产线改造设计,能够实时自动监听驱动电机产品声纹,快速、标准化判断出产品质量。企业的产品质检方式由之前的“人耳盲听辨别”升级到 “机器声纹自动识别”,建立起标准化声音质检体系。同时,可为企业完成高于人工效率和准确度的工业产品质检任务,形成标准化、智能化质检体系,助力企业守住“产品质量”这一企业经营的生命线。

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图:工业声纹质检平台




五、领航:价值成效

1.经济效益和社会效益

项目实现电机的无人化自动判定,检测召回率达到90%,识别准确率高达95%以上。为企业节省培训成本800人/时工作量,降低运维成本48万元/年、人力成本节省192万元/年。

该项目可面向机械制造、家电制造、汽车装配等行业,围绕生产制造、设备运维、智慧巡检的关键工业场景,实现AI应用对工业行业的深度覆盖,推动人工智能与工业产业全环节的深度融合,帮助工业企业实现数字化、智能化升级,具有显著的社会综合效益。

2.创新点

采用科大讯飞自主研发的工业级拾音器硬件,配备指向型工业级拾音阵列,非接触式部署安装,适应产线自动化运行,无须中断原生产过程。

利用科大讯飞自主研发的人工智能AI技术,预置多种人工智能检测模型,通过底层深度学习框架,完成模型训练、数据标注、模型测试等,可快速实现算法验证及软件平台的部署。通过对电机的声音进行标注和训练,形成线性驱动电机声纹库,建立的声纹库模型对电机进行自动化检测,提高产品质检一致性。

服务商简介

    科大讯飞股份有限公司成立于1999年,是亚太地区知名的智能语音和人工智能上市企业。公司长期从事语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等核心技术研究并始终保持国际前沿技术水平;积极推动人工智能产品研发和行业应用落地,致力于让机器“能听会说,能理解会思考”,用人工智能建设美好世界。



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