灯塔工厂|让“灯塔工厂”用上AI视觉，亚马逊云科技如何做到

有这样一家工厂，自9年前奠基伊始就被寄予厚望，在集团所属的200余家工厂中，它被选为全球第一家精益数字化管理系统的“试点”，只用了短短两年时间就完成了从楼宇、配电、机器、厂房、电网五大系统的智能化、物联网升级改造。此后，它先后被工信部认定为国家级“绿色工厂”，被达沃斯世界经济论坛授予发展中“灯塔工厂”等美誉，已然成为全球顶级制造业的一座标杆。
全球“智能制造”的标杆工厂之一
这，就是施耐德电气位于武汉市江夏新技术开发区的全球供应链中国区·武汉工厂（SEMW，以下简称为施耐德电气武汉工厂）。在这座工厂内部，我们可以看到在许多其他企业里难以想象的生产流程和管理方式。

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一方面，施耐德电气武汉工厂早在2018年就率先应用了施耐德电气EcoStruxure平台解决方案，对工厂进行了数字化转型改造。通过在整个工厂布设的多达348个无线电能测量模块，无数的压力、温度、湿度传感器，实现了对厂房用电设备、空调设备的持续监测和智能化保养预测。从此，工程师可以及时地发现和调整工厂中不合理的用电情况，并在关键的机器设备可能出现故障前就对其进行及时干预，实现了0配电故障停机，以及超过10%的能源优化。

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另一方面，在生产设备上，施耐德电气武汉工厂更是引入了包括六轴工业机器人、全自动组装生产线、无人导航智能驾驶车辆、AR机器诊断设备、3D打印零部件生产等一系列最新技术成果。通过高度精确且相互联网的自动化、智能化生产，施耐德电气武汉工厂不仅实现了12%的直接工时节约，而且还使得工厂的产能可以更为灵活地根据上下游供应链情况进行即时改动，大幅提高了全产业链的灵活性。
然而即便是这样的智能工厂，也曾经遭遇过烦恼
据了解，施耐德电气武汉工厂的主要产品，其实是我们日常生活中相当常见的小型断路器、接触器以及各种控制按钮和信号电器部件。尽管这些部件本身的结构并不算复杂，但它们的生产过程中会涉及大量的焊接、绕线操作，即便是用全自动化设备来生产，也不可能将液态的焊锡、柔软的铜丝加工到每一次的厚度、形态都100%完美无缺。

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如此一来，对产品进行逐个质检的需求自然就产生了。此前，施耐德电气采用的是常规的人工目视检测及自动化检测方式。人工检测即由熟练的质检员比对“标准样品”的照片判断；自动化检测是在生产线上安装工业相机，对产品的多个角度进行拍照，由机器与系统中的标准模版对比，进行外观缺陷判断。
但是这种人工质检的方式，存在着一定的缺陷。一方面，产品出现缺陷的位置本就不会固定不变，反而有着极大的随机性，所以这就导致质检员需要凭借自身经验进行产品外观的比对，不可避免地会出现漏检、误检的情况。另一方面，质检员长时间盯着屏幕工作，效率和注意力也很难一直维持，因此也会直接影响到生产能力。
从人工到AI，工业视觉带来质检效率革命
正因如此，自2020年开始，施耐德电气武汉工厂就开始探索质量检测的自动化、智能化实现方式。最终，施耐德电气选择了亚马逊云科技Amazon SageMaker机器学习及其他一系列相关服务，成功地在云端完成了AI工业视觉质检系统的数据汇总和模型训练、迭代。并且基于这一AI模型，成功建设出一套行之有效的“云-边协同AI工业视觉检测平台”。