★ 本刊記者/文曉

西門(mén)子（中國）有限公司IPC產(chǎn)品經(jīng)理王風(fēng)姣

隨著(zhù)數字化時(shí)代的到來(lái)，工控機產(chǎn)業(yè)也逐漸向網(wǎng)絡(luò )化、智能化和數字化演進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)、大數據、邊緣計算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，為工控機應用場(chǎng)景帶來(lái)無(wú)限拓展空間。作為行業(yè)領(lǐng)導者，西門(mén)子工控機在工業(yè)領(lǐng)域已取得了廣泛而成功的應用，而今面對數字化浪潮的挑戰，西門(mén)子也從未停止對新領(lǐng)域的探索，正如西門(mén)子（中國）有限公司IPC產(chǎn)品經(jīng)理王風(fēng)姣所言：“西門(mén)子一方面深耕傳統優(yōu)勢行業(yè)，如汽車(chē)、鋼鐵、軌道交通等領(lǐng)域的know-how，做行業(yè)領(lǐng)跑者；另一方面，不斷拓寬在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、節能環(huán)保等新興領(lǐng)域的行業(yè)積累，積極部署新行業(yè)、新領(lǐng)域，探索新動(dòng)能、新趨勢?！?/p>

應對用戶(hù)需求變化

數字化、智能化正成為中國經(jīng)濟發(fā)展的新動(dòng)能，“十四五”規劃中明確提出，打造數字經(jīng)濟新優(yōu)勢，加快數字化發(fā)展，建設數字中國。如何助力各行各業(yè)實(shí)現數字化轉型是工控機企業(yè)面臨的全新挑戰。王風(fēng)姣表示，對于工控機用戶(hù)需求變化，西門(mén)子有著(zhù)深刻的洞察以及全面的布局。

首先，市場(chǎng)需求呼喚軟硬件一體化解決方案。傳統的單一硬件平臺已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)對于生產(chǎn)制造智能化的需求，依靠傳統硬件方案，客戶(hù)需要從第三方采購需求軟件，再集合到現有硬件系統里，需要大量時(shí)間調試，研發(fā)周期長(cháng)、成本高。在未來(lái)工業(yè)4.0環(huán)境下的智能工廠(chǎng)里，要求能夠高效地采集和分析工廠(chǎng)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據，并進(jìn)行長(cháng)期管理。

對此，西門(mén)子致力于為客戶(hù)提供軟硬件一體化解決方案，將診斷軟件、人工智能、邊緣計算等尖端技術(shù)都融入到產(chǎn)品組合，從而幫助用戶(hù)實(shí)現預防性維護，對工廠(chǎng)現場(chǎng)產(chǎn)生的海量數據進(jìn)行集中管理。以機器視覺(jué)的工業(yè)應用為例，機器視覺(jué)依托工控機將圖像處理應用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，對物體進(jìn)行非接觸檢測、測量，提高加工精度、發(fā)現產(chǎn)品缺陷并按照一定算法進(jìn)行自動(dòng)分析決策。西門(mén)子針對視覺(jué)任務(wù)中面臨的數據難采集、標注成本高等難點(diǎn)，在嵌入式工控機IPC427E的硬件平臺基礎上，構建了基于模擬數據的域遷移模型，提升視覺(jué)模型在真實(shí)場(chǎng)景數據的可用性。

第二，工業(yè)邊緣部署。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代技術(shù)的不斷發(fā)展，改變了工控機之間的網(wǎng)絡(luò )連接方式。通過(guò)推動(dòng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的急劇擴張，客戶(hù)在現場(chǎng)端可以輕松獲取海量數據，但對于海量數據實(shí)時(shí)處理和分析及高性能數據分析提出了要求，應運而生的云計算滿(mǎn)足了客戶(hù)這一需求。毫無(wú)疑問(wèn)，云解決方案提供了眾多優(yōu)勢：它們可集中管理應用程序，方便地鏈接來(lái)自各種來(lái)源的數據，并提供了功能強大的數據處理基礎設施。同時(shí)，人們對在緊靠機器的位置以安全的方式本地處理數據有著(zhù)很高需求。這正是工業(yè)邊緣的用武之地，集云端優(yōu)勢與本地解決方案優(yōu)勢于一體：用戶(hù)可以決定在本地、云端還是通過(guò)一種混合解決方案來(lái)處理、存儲和使用數據。

對此，西門(mén)子開(kāi)發(fā)了管理邊緣設備的中央基礎設施/基于智能數據應用的邊緣App，以及面向未來(lái)的工業(yè)邊緣設備。西門(mén)子工業(yè)邊緣管理系統是用于集中管理所有已連接邊緣設備的基礎設施。它可監控所有連接設備的狀態(tài)，在目標邊緣設備上安裝Edge App和軟件功能，并將功能從云端轉移到生產(chǎn)系統。工業(yè)邊緣為邊緣設備提供適當的靈活性和應用選項。通過(guò)Edge App訪(fǎng)問(wèn)邊緣設備上的運行系統軟件，可實(shí)現創(chuàng )新應用，以診斷和分析自動(dòng)化和制造環(huán)境中的大量高頻數據。借助西門(mén)子工業(yè)邊緣，可將計算能力直接應用到生產(chǎn)系統中：搭載西門(mén)子工控機SIMATICIPC227E/IPC427E基礎上的邊緣設備在數據生成之地即可進(jìn)行采集和處理。工業(yè)邊緣支持從中央邊緣管理系統下載和更新應用程序到已連接的邊緣設備上。

推動(dòng)人工智能應用落地

隨著(zhù)中國產(chǎn)業(yè)數字化步伐加快，數字經(jīng)濟為各行業(yè)的持續健康發(fā)展提供了強勁動(dòng)力。對此，王風(fēng)姣深有所感：“以交通行業(yè)為例，近年來(lái)，隨著(zhù)人工智能與現代交通系統的融合，智能交通的概念得到不斷普及。智能交通的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是高速移動(dòng)的交通工具與基礎設施間的可靠數據交互和流數據的計算，這些特殊需求催生了交通系統設備的數字化、智能化升級，而工控機正是滿(mǎn)足這一需求的硬件平臺?！?/p>

王風(fēng)姣以西門(mén)子工控機在大興機場(chǎng)的建設為例，進(jìn)一步介紹了西門(mén)子工控機在智能交通領(lǐng)域的成功應用。北京大興機場(chǎng)行李系統項目是中國民航重大裝備國產(chǎn)化典型示范工程項目。這套系統建設鋼平臺面積達65000平方米、設備總長(cháng)度約32千米、高峰小時(shí)行李處理能力約15000件，被英國《衛報》評選為“新世界七大奇跡”之一。在項目競標階段，西門(mén)子經(jīng)過(guò)激烈的角逐最終以專(zhuān)業(yè)的行業(yè)積累和可靠的產(chǎn)品品質(zhì)贏(yíng)得了項目。在具體落地實(shí)施階段，使用西門(mén)子箱式工控機IPC327E應用于機場(chǎng)行李分揀。西門(mén)子IPC327E實(shí)現了機場(chǎng)對行李數據的實(shí)時(shí)管理與監控等功能。還特別為客戶(hù)在IPC327E原裝2個(gè)網(wǎng)口的基礎上做了客制化開(kāi)發(fā)，第三個(gè)外網(wǎng)口用于連接PLC、攝像頭以及中控服務(wù)器，滿(mǎn)足了客戶(hù)對于數據實(shí)時(shí)性的要求。

在數字化、智能化的趨勢下，人工智能成為企業(yè)發(fā)展的重要抓手。為適應這一發(fā)展趨勢并不斷滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，西門(mén)子也加快研發(fā)生產(chǎn)人工智能專(zhuān)用的工控機，西門(mén)子于2022年第一季度發(fā)布了AI專(zhuān)機SIMATIC IPC520A。IPC520A集成的嵌入式圖形處理器，可以提供強大的圖形算力，特別適合進(jìn)行基于圖像，視頻的深度學(xué)習推理加速。體積小巧卻擁有強大的深度學(xué)習計算能力，讓這款AI專(zhuān)機在工業(yè)和醫療領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。

在工業(yè)生產(chǎn)流程中，從產(chǎn)線(xiàn)上料，到生產(chǎn)過(guò)程中的分級評估、分揀，再到生產(chǎn)后端的質(zhì)量及缺陷檢測任務(wù)，均可以用機器視覺(jué)和深度學(xué)習檢測系統進(jìn)行高效靈敏的解決。IPC520A的小型化體積和較高的圖形處理能力，加之專(zhuān)為攝像頭應用設計的特殊接口，滿(mǎn)足了客戶(hù)對于性能和體積的平衡需求。

近幾年，隨著(zhù)全球疫情的蔓延，科技領(lǐng)域也應運而生了新技術(shù)，來(lái)幫助人們加以應對。醫療保健領(lǐng)域的影像分析，可以極大地加快醫生對于病灶的定位和診治速度，從而間接地拯救數以萬(wàn)計的生命。IPC520A憑借穩定供貨，全球多個(gè)國家的標準化認證和過(guò)硬的圖形分析能力，成為理想的醫療影像分析計算平臺，為人類(lèi)健康默默地做出貢獻。在新基建領(lǐng)域，智慧城市，智慧交通、車(chē)路協(xié)同等新場(chǎng)景催生了數據本地化處理并結構化上傳的新需求。IPC520A憑借廣泛的環(huán)境適應性，充足的計算能力以及強大的通訊擴展能力提供了可靠的硬件計算平臺，從而為城市的智能化發(fā)展添磚加瓦。

“人工智能正成為對未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品重大影響的關(guān)鍵技術(shù)之一。而西門(mén)子在工業(yè)人工智能領(lǐng)域耕耘30年，始終保持著(zhù)在工業(yè)人工智能領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導者地位：拓展深度學(xué)習和強化學(xué)習；專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)支持工業(yè)AI應用可信度的技術(shù)，如可解釋的人工智能（Explainable AI）、健壯人工智能（Robust AI）、安全人工智能（Secure AI）。同時(shí)把將人工智能方案集成于工控機中，并與垂直行業(yè)深度融合，已成功應用于汽車(chē)、食品飲料、電池、物流等領(lǐng)域，幫助客戶(hù)實(shí)現降本增效?！蓖躏L(fēng)姣表示。

摘自《自動(dòng)化博覽》2022年11月刊