北京安控科技股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理李建

儀器儀表是制造行業(yè)邁向智能建設的基礎，是智能制造的“眼”和“手”，儀表的智能化程度從某種程度也決定了智能制造的“智慧化”程度。

AI（人工智能）技術(shù)，簡(jiǎn)而言之就是將人的思維的過(guò)程進(jìn)行模擬，將人的經(jīng)驗和學(xué)習的過(guò)程，通過(guò)算法如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法、模糊算法、遺傳算法等，使儀器儀表能通過(guò)自我認知、自我學(xué)習、自我繼承的方式達到“智能”甚至“智慧”的水平。

利用AI技術(shù)，個(gè)人認為儀器儀表的智能化發(fā)展可以從以下幾個(gè)方面體現：

（1）保證儀表使用的可靠性和精度

儀表在生產(chǎn)制造時(shí)通過(guò)使用先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)可以保證高穩定性，達到要求的精度。但當儀表應用到實(shí)際的現場(chǎng)時(shí)，往往穩定性和精度都會(huì )受損，達不到預期的目標。出現這種情況的原因主要是兩方面：一是實(shí)際現場(chǎng)的環(huán)境比較復雜比較惡劣（如高溫、高寒、電磁干擾等），二是安裝和使用時(shí)不規范導致達不到預期要求。

利用人工智能技術(shù)，尤其是弱人工智能技術(shù)，可以使現場(chǎng)儀表對其工作的環(huán)境進(jìn)行感知、記憶，利用虛擬設計和算法不斷繼承和訓練，最后可以使儀表在特定的環(huán)境中保持高可靠性，也可以使設計廠(chǎng)家快速和低成本地設計出符合特定行業(yè)要求的產(chǎn)品。安裝時(shí)，儀表可以對現場(chǎng)的安裝習慣進(jìn)行記憶，優(yōu)化設計，可以提供良好的人機交互系統矯正安裝操作。達到制造商和客戶(hù)的雙贏(yíng)。

（2）自我校準，自我診斷，消除漂移，減少維護成本

物聯(lián)網(wǎng)建設以及智能制造都需要安裝成千上萬(wàn)，甚至上百萬(wàn)的儀表到現場(chǎng)，由于地球經(jīng)緯度變化、使用過(guò)程中老化影響，導致儀表的零點(diǎn)漂移、線(xiàn)性發(fā)生變化。儀表發(fā)生漂移就會(huì )導致數據不準確，數據是智能生產(chǎn)、智能分析、智能決策的基礎，所以?xún)x表的校準工作就顯得尤為重要。而大量?jì)x表的校準對于客戶(hù)來(lái)說(shuō)是非常困難的，甚至是不可能完成的工作。

通過(guò)人工智能技術(shù)，儀表可自我感知地理信息的變化，以及自身傳感器件的線(xiàn)性變化，自我調整自己的零點(diǎn)以及線(xiàn)性?？蛻?hù)無(wú)需耗費大量的財力人力去做儀表的校準，減少停機時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

各類(lèi)儀表在物聯(lián)網(wǎng)和制造行業(yè)中大批量的使用，提供了“全面感知”的數據，但同時(shí)也面臨著(zhù)大量的儀表要進(jìn)行維護。怎么快速定位儀表的故障點(diǎn)，快速維修，減少停機時(shí)間，是客戶(hù)非常關(guān)注的一點(diǎn)。而智能儀表就要解決這個(gè)問(wèn)題，儀表自我感知，自我診斷，自動(dòng)檢測出故障部位甚至檢測出故障原因，給出故障處理方法，大大方便了儀表的維護工作。

（3）自我學(xué)習，自我繼承，節能優(yōu)化

智能儀表利用自身的專(zhuān)家庫、算法庫、大數據分析算法燈，結合控制系統的歷史數據、實(shí)時(shí)運行的數據，優(yōu)化控制和動(dòng)作過(guò)程及頻次。如：智能農業(yè)，對農田的農作物進(jìn)行灌溉，智能儀表可以結合天氣預報信息、歷史灌溉的頻次和水量，合理的調整目前的灌溉水量和頻次，保證農作物生產(chǎn)的同時(shí)節約用水。

（4）良好的人機交互能力

未來(lái)的智能儀表應該具備良好的人機交互能力，可以方便和工程師進(jìn)行交互，如通過(guò)語(yǔ)音或者書(shū)面描述。智能儀表同時(shí)可以根據不同工程師交互的內容，通過(guò)記憶和累計比較不同人員關(guān)注的參數，進(jìn)行定制化推送，方便工程師快速得到自己想要的信息。

總之，人工智能技術(shù)正在推動(dòng)儀表的智能化發(fā)展，讓儀表具備自我認知、自我學(xué)習、自我繼承的能力，逐漸走向智慧化。從而大大縮減設計廠(chǎng)商的研發(fā)時(shí)間，加快切入市場(chǎng)的能力，客戶(hù)利用更加智能的儀表，可以提高自己的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現安全生產(chǎn)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年10月刊