工业AI质检异军突起,
工业互联网杀手级应用是如何炼成的?
互联网发展初期,围绕大众的社交、媒体、信息、娱乐需求,出现了即时通讯、门户网站、搜索引擎及游戏等杀手级应用,这极大地催生了互联网平台的崛起,后来领先者各成为一方霸主。
现在到了工业互联网,人们也会从技术或应用角度出发思考成为杀手级应用的可能性,以期找到成为工业领域BAT的途径,比如预测性维护(PHM)、AR智能眼镜等,但迟迟没有爆发的迹象。
从本质上看,短期内没有出现杀手级工业应用(Killer Application)的关键原因,在于缺乏真正意义上的杀手级应用场景的出现。这就是场景驱动的真正逻辑,基于某业务场景的实际需求,引发各类服务商蜂拥而至,围绕场景开发针对性的应用,在此过程中,相应的技术得到施展空间。
不过,从当前市场反馈来看,工业AI质检有望成为工业互联网的杀手级工业应用。
▪ 从国家层面看,质量效益在长时间内仍是我国制造业的最大短板弱项,体现出最大的需求动因。《2020 中国制造强国发展指数报告》显示,我国仍处于世界主要制造业国家的第三阵列,与制造强国质量效益差距主要体现在“制造业全员劳动生产率”指标上,且该指标不可能在短时间内急速提升。所以,实现AI质检,改善产品质量有助于制造强国建设。
来源|《2020 中国制造强国发展指数报告》
▪ 从业务场景需求视角来看,产品质量检测是企业内控的刚需,然而传统人工质检模式存在许多局限性,检测质量直接受到检测人员的影响波动,还存在着招工难、人力成本高、效率低、稳定性低等问题,改善势在必行。另外,传统视觉检测弊端重重,难以解决复杂的产品外观检测,过检率/误报率高,漏检误检高;对持续调参的依赖程度大,模型优化困难;算法维护与升级成本高,模型的共享和复制性差等。
这些痛点极大地激发了优化质检方法的急迫性,而基于AI的技术替代性方案正好弥补了这个缺口,也成为AI技术在工业领域的典型切入口和特色应用。机器视觉检测能够更加精准的把关产品质量、降低生产成本,可以24小时不间断的工作,在各种不适合人类工作的恶劣生产环境下实现高速在线检测,同时检测的准确度随着模型训练不断提升。
▪ 价值验证:质检场景能够很好去衡量投入产出比(ROI),轻松核算出一台机器相当于几个质检员的工作量,企业决策者很容易做出商业判断,从而进行投入。央视报道过百度和合作伙伴联合打造的智能自动化检测设备——“表面缺陷视觉检测设备”,可以代替人眼,适用于复杂表面缺陷检测,单台检测设备达到10名工人的检测量,1秒内对零部件6个面30多种缺陷进行准确检测。
▪ 扩展性方面:已在3C、汽车等行业进行复制和推广,要想实现更大规模扩展,必须要有AI平台化的公司与各个垂类解决方案公司的横向联合、降低方案成本才能解决。
▪ 案例应用:2017年,百度智能云与首钢集团合作钢板缺陷检测,开启了AI质检探索之路。2020年7月,百度智能云宣布工业质检云平台全面升级为百度工业视觉智能平台,支持端云一体化服务,云端支持深度学习模型训练闭环,同时通过边缘计算支持模型下发和数据回传,满足不同行业和不同客户的多层次需求。2017年以来,百度智能云智能质检已在3C电子、汽车、钢铁、电力等10多个重点行业,落地50多个典型应用,从解决方案的演进过程印证了AI技术落地和商业价值实现。2021年3月19日,在中国(上海)机器视觉展2021VisionChina上,百度智能云工业视觉智能平台获得获得由机器视觉产业联盟颁发的“2020机器视觉创新产品金奖”,成为AI技术在产业领域创新应用的典范。
▪ 市场规模与未来前景:市场机构统计,中国制造业质检从业者大概有300万到400万人,核算成市场规模在三千亿左右,现在的渗透率还比较低,但是处于一个增速飞速发展的过程。
2020年7月31日,全球权威咨询机构IDC发布《中国AI赋能的工业质检解决方案市场分析》。报告显示,2019年的工业质检市场份额达1.07亿美元,正释放出强大的AI应用潜力,百度智能云以市场份额16%的优秀成绩居于榜首。
随着国内“新基建”的持续发力,“5G+工业互联网”让机器视觉质量检测如虎添翼,5G+超高清视频将用于远程无线视频监控、产品质量检测、人员管理及环境检测等工业级业务,并向更多场景扩散,多个维度证实工业AI质检正成为跨行业、跨场景的杀手级应用。
以工业智能为核心,
百度智能云加速工业互联网“新三年”
在AI质检作为杀手级应用冲锋陷阵的后方,百度智能云已经逐渐搭建起以工业智能为核心的完整工业互联网平台,作为AI技术在工业领域落地的核心载体。
百度工业互联网底层拥有百度在工业云和IoT领域技术的支撑,中间层是工业视觉智能和工业数据智能两大AI平台。在底层和中间层的支持下,百度智能云向外输出智能质检、安全巡检、工艺优化等工业AI应用,帮助企业降本增效,覆盖钢铁、3C、水务、电力、汽车等多个行业。
百度智能云工业互联网目前已经积累了100多家头部客户,10多个解决方案,30多个合作伙伴,触达50多类跨行业垂直场景,相继与国家电网、南方电网、宝钢、吉利、中国建材集团、泉州水务等行业龙头企业深耕合作。
百度智能云工业AI质检能作为杀手级应用快速辐射多个行业,继而搭建起工业互联网平台,离不开百度智能云长期以来在大数据、云计算、人工智能等领域的技术积淀和闭环赋能体系,它承载着“将百度AI的领先技术输送给产业,成为赋能各行各业的AI新型基础设施”的使命。
据环球网报道,百度发布的2020年第四季度(Q4)财报显示,百度智能云凭借“云智一体”差异化的AI解决方案优势实现同比增长67%,以智能云等为代表的AI新业务已成为拉动百度中长期增长的新引擎。
百度智能云的“云智一体”的优势在工业互联网领域表现在三大方面。首先,百度智能云利用边云融合让AIoT运用更智能。工业质检,安全巡检等AI模型可以通过百度智能云的公有云或工业企业私有云进行训练,然后一键下发至工厂设备边缘算力终端中,进行智能化推理。边云融合计算实现了从采集、标注、训练、发布全流程的AI模型生产线,到数据上行、知识下行的AI模型供应链,最后到智能手机配件生产线,实现模型在工业生产线中的部署。工业AI模型部署以前需要一天,现在只需要1分钟。由此,AI模型随着柔性生产需求相应变化成为可能。
其次,百度智能云基于百度昆仑AI芯片、飞桨深度学习框架打造了自主可控的AI底座。以工业质检场景为例,百度昆仑芯片为智能质检装上中国AI“芯”,在工业智能质检设备上部署上线,实现算力2倍提升。作为智能质检设备的核心大脑,百度云质检一体机搭载百度昆仑芯片、百度飞桨深度学习框架、百度工业视觉智能平台,具有高性价比、国产自主可控的优势。一方面对百度来讲,可实现AI的模型与芯片、框架和算法层进行很好地融合,对算力消耗更少,成本更低:另一方面对国内企业来讲,不仅能获得更具性价比的解决方案,还能有效满足企业对于核心技术自主的需求。
再次,百度智能云致力于打造工业智能PaaS平台,从数据里面挖掘知识,用这些知识产生智能决策,且通过开源开放的平台赋能行业。
百度智能云工业互联网利用长期数据沉淀,依托工业数据智能平台对生产、质量环节中海量数据的深度计算,完成了对这些不同维度、不同角度、不同深度的数据背后的关系模型的构建,基于数据自动流动实现状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的完整闭环,构筑从信息到知识,到决策的赋能体系,提供描述类、诊断类、预测类、决策类模型生产能力,帮助企业降本增效,助力工业互联网从数字化走向智能化。
在火力发电场景,百度智能云研制了基于机理及机器学习建模,结合现场运行历史数据,利用强化学习及运筹优化等方法优化发电厂冷端的运行工艺参数,以实现每度电煤耗降低1.55克的方案,该方案不但可帮助火电机组实现企业生产成本的降低,更为在社会经济平稳运行的情况下有效降低碳排放提供有力支持,助力社会和企业实现碳中和目标。
在水务领域,百度智能云与泉州水务合作打造水务大脑,基于云平台建设统一信息化底座,支撑数字统一和服务统一,构建大数据、视觉智能、数据智能、数字孪生、水务地理信息五大统一能力,形成面向智慧原水、智慧制水、智慧供水、智慧排水、智慧污水、智慧节水的N个智慧应用群。其中,智慧排水平台集水文测报、水库运行、闸泵站、取水、管网、制水、污水处理及视频监控为一体,可以提高突发事件和应急抢险的反应速度和处理能力。
2018年初,工信部印发《工业互联网发展行动计划(2018-2020 年)》,拉开工业互联网发展的第一个“三年”。2021年1月,随着工信部推出《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,我国工业互联网开启走深向实,迈入“快速成长周期”,从注重设备数据接入走向数据分析与价值应用新阶段,开启“新三年”。“云智一体”的百度智能云工业互联网成为加速工业互联网“新三年”不可忽视的力量。
构建区域工业互联网平台
打造数字经济发展新引擎
百度智能云致力于构建开放协同的工业互联网生态,基于领先的“云智一体”平台及软硬件基础设施,“授人以渔”持续赋能产业合作伙伴,大幅降低AI在整个行业落地门槛,源源不断地对外输出,让更多产业生态伙伴和开发者享受智能时代的技术红利。
2020年12月23日,全球知名咨询机构IDC发布《中国人工智能云服务市场研究报告(2020H1)》报告,在中国AI公有云服务市场,百度智能云市场份额排名中国第一。这是百度智能云连续三次在AI Cloud市场排名第一。百度CTO王海峰表示,“通过壮‘智’凌云,使能行业,赋能生态,百度智能云将技术突破及应用与产业实际需求相结合,切实推进产业智能化的创新实践。”
2020年以来,凭借“云智一体”的工业互联网平台和体系,百度智能云与国家和政府达成合作,构建国家级工业互联网平台。据@工业互联网研习社 不完全统计,截至2021年2月,包括北京、上海、江苏、山东等近30个省市出台了加快新型基础设施建设的政策措施,此轮政策周期与各省市“十四五”发展规划、工业互联网创新发展行动计划高度重合,相得益彰。
2020年3月,《济南市工业互联网创新发展行动计划(2020-2022年)》发布,完善工业互联网融合发展体系。8月6日,济南市委、市政府召开工业互联网创新发展工作推进会。省委召开专题会议,要求把工业互联网发展作为重大战略来推进,打造“智造济南”,加快制造业生产方式和企业形态根本性变革。
随着工业互联网深入发展,我国初步形成多层次、系统化的工业互联网平台体系。跨行业跨领域平台,以及特定行业和专业领域快速发展,专业型平台、区域化平台不断涌现。比如首个国家大数据综合实验区、核心区,国家大数据产业发展集聚区——贵阳市贵安新区将打造区域级平台。
2020年10月23日,百度与贵州省贵阳市政府正式签署战略合作协议,与贵阳经开区举行工业互联网项目签约仪式。百度将承接贵阳经开区工业互联网项目建设,打造AI技术和工业互联网应用相融合的国家级AI工业互联网平台。
百度还将成立“百度智能云(贵阳)创新中心”,未来3年,遴选并聚集26家大数据安全、工业互联网等相关的生态链企业,打造全面的工业互联网生态体系。
据了解,百度将进一步完善在西南地区的战略布局,实现以贵阳为中心,辐射西南乃至全国,助力中国制造业实现高质量发展。
从智能质检这一工业互联网“杀手级”应用,到以工业智能为核心的工业互联网平台,百度智能云凭借着“云智一体”、自主可控、开放赋能的核心优势,正在与合作伙伴一同构建工业互联网的新生态,加速工业互联网“新三年”的开启。
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