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工业人工智能:解锁未来五年的机遇

导读: 工业大数据的云平台通过提高智能制造业的生产能力为技术创新带来了新的机遇。它们将使企业在研发、生产、运营、营销、管理方面探索新的途径,从而彻底地改变产业发展。

工业大数据的云平台通过提高智能制造业的生产能力为技术创新带来了新的机遇。它们将使企业在研发、生产、运营、营销、管理方面探索新的途径,从而彻底地改变产业发展。

三一重工集团的WitSight是自主研发的工业大数据云平台。它向人们展示了人工智能(AI)在工业行业的应用,其中包括工业4.0大数据云平台,如三一重工的Witsight工业大数据云平台在“中国制造2025计划”中所扮演的角色。它还描绘了当工业和人工智能结合在一起时所释放的创造性火花。

1942年,美国科幻小说大师艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)提出“机器人三大行为法则”,也就是:

(1)机器人不得伤害人类,或因不作为使人类受到伤害。

(2)必须服从人类的命令,除非这些命令与第一法则冲突。

(3)在不与第一或第二法则冲突的情况下,机器人必须保护自己。

半个世纪之后,人们看到了人工智能机器人的影子。在2018年8月,OpenAI实验室开发了一种可以灵活操纵魔方的机械手,展示了模拟控制技术已经达到的高度。

工业人工智能:解锁未来五年的机遇

如今,越来越多的人工智能设备应用在工作和生活中,这表明人们正在进入人工智能时代。除了语音助手和日前使用的其他类似产品之外,人工智能技术早在工厂和车间就已经开始应用。

当人工智能与看似无关的行业相结合时,会释放出什么样的创造性火花?以下对三一重工的大数据云计算平台WitSight进行一下探讨,以了解这种平台在互联网时代所扮演的角色。

揭开三一重工工业大数据云平台的帷幕:WitSight

大多数人可能会认为三一重工集团是一家重型机械制造商,在人们的印象中,其产品主要是在施工现场繁忙工作的挖掘机和起重机。

事实上,三一重工的研究机构上海华兴数字科技有限公司是一家全资子公司,主要生产显示器、控制器、遥控器,以及易于维护信息系统。这些产品的应用包括对挖掘机、履带起重机、移动式钻机、悬臂泵车、起重机、装载机、采矿车和混凝土厂等工程机械的监测、管理和维护。

然而,随着工业物联网的快速发展,上海华兴尝试使用云计算和大数据等技术来丰富其产品的功能。2014年,它使用大数据方法来取代经验值,现在它使用齿轮、模式和操作习惯的计算来实现最有效的设备配置。

2016年,上海华兴开始建立其工业大数据云平台WitSight。该系统有两个主要应用:智能风力发电场(用于管理和分析风力涡轮机)和易于维护的信息系统(用于管理挖掘机等建筑机械)。WitSight利用云平台的优势来调度资源,并使用大数据系统实时处理大量数据,通过将设备数据上传时间压缩到几秒来创建事件数据库。

三一重工目前拥有30多万台重型工程机械,每台机器都安装了大量向WitSight报告的传感器,该系统每天可以处理200 GB数据,一年可以处理70 TB的数据。实际上,管理挖掘机和打桩机以满足用户的需求是该平台的主要用途。

但是,自从初始设计阶段以来,平台的互操作性一直是其发展的考虑因素,除了三一重工在设备接口级别的专有协议外,系统还支持MQTT等通用国际协议。该系统还考虑了在数据存储和建模级别与各种制造商和各种设备类型进行交互的能力。

行业专家对WitSight工业大数据云平台如何在技术和架构层面上运作进行了阐述。

技术水平

工业人工智能:解锁未来五年的机遇

WitSight平台采用数据中心操作系统(DC/OS),并结合关键技术和应用程序,其中包括Apache Spark、Kafka、Cassandra、MySQL、Redis、Netty和RabbitMQ,以满足建筑设备数据的收集、分析和存储需求。

(1)Apache Spark:它为并行计算提供了一个有效的系统,可以管理超过100万个独立设备实时上传的大量工作状态数据。

(2)Cassandra:它提供快速有效的存储和查询大量数据,从而确保及时输入设备工作状态数据,并在10秒内实现低延迟。

(3)Kafka:它是一个高吞吐量的分布式消息系统,可以处理挖掘机所有动作的流数据。

(4)MySQL:它使用主从集群模型为主设备和报告数据提供存储。

架构水平

工业人工智能:解锁未来五年的机遇

如上图所示,将上海华兴公司的整体EVIcloud架构分为三个部分:计算平台、业务平台和可视化平台。计算平台的主要用途是收集、传输、存储、处理和分析数据。可以进一步将业务平台细分为通用业务和产品业务。

通用业务部分管理设备、操作人员、安全和操作,而产品业务部分根据不同产品的不同属性和功能执行合理建模。可视化平台显示多个终端、分布式控制、数据的自由可视化布置和连接、矢量配置和报告。

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