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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(shè)的基礎(chǔ)，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)，簡而言之就是將人的思維的過程進(jìn)行模擬，將人的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的過程，通過算法如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊算法、遺傳算法等，使儀器儀表能通過自我認(rèn)知、自我學(xué)習(xí)、自我繼承的方式達(dá)到“智能”甚至“智慧”的水平。

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

（1）保證儀表使用的可靠性和精度

儀表在生產(chǎn)制造時(shí)通過使用先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線可以保證高穩(wěn)定性，達(dá)到要求的精度。但當(dāng)儀表應(yīng)用到實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，往往穩(wěn)定性和精度都會(huì)受損，達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。出現(xiàn)這種情況的原因主要是兩方面：一是實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比較復(fù)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(guī)范導(dǎo)致達(dá)不到預(yù)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(xiàn)場(chǎng)儀表對(duì)其工作的環(huán)境進(jìn)行感知、記憶，利用虛擬設(shè)計(jì)和算法不斷繼承和訓(xùn)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(shè)計(jì)廠家快速和低成本地設(shè)計(jì)出符合特定行業(yè)要求的產(chǎn)品。安裝時(shí)，儀表可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝習(xí)慣進(jìn)行記憶，優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以提供良好的人機(jī)交互系統(tǒng)矯正安裝操作。達(dá)到制造商和客戶的雙贏。

（2）自我校準(zhǔn)，自我診斷，消除漂移，減少維護(hù)成本

物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)以及智能制造都需要安裝成千上萬，甚至上百萬的儀表到現(xiàn)場(chǎng)，由于地球經(jīng)緯度變化、使用過程中老化影響，導(dǎo)致儀表的零點(diǎn)漂移、線性發(fā)生變化。儀表發(fā)生漂移就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)是智能生產(chǎn)、智能分析、智能決策的基礎(chǔ)，所以儀表的校準(zhǔn)工作就顯得尤為重要。而大量儀表的校準(zhǔn)對(duì)于客戶來說是非常困難的，甚至是不可能完成的工作。

通過人工智能技術(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性變化，自我調(diào)整自己的零點(diǎn)以及線性。客戶無需耗費(fèi)大量的財(cái)力人力去做儀表的校準(zhǔn)，減少停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

各類儀表在物聯(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(shù)據(jù)，但同時(shí)也面臨著大量的儀表要進(jìn)行維護(hù)。怎么快速定位儀表的故障點(diǎn)，快速維修，減少停機(jī)時(shí)間，是客戶非常關(guān)注的一點(diǎn)。而智能儀表就要解決這個(gè)問題，儀表自我感知，自我診斷，自動(dòng)檢測(cè)出故障部位甚至檢測(cè)出故障原因，給出故障處理方法，大大方便了儀表的維護(hù)工作。

（3）自我學(xué)習(xí)，自我繼承，節(jié)能優(yōu)化

智能儀表利用自身的專家?guī)臁⑺惴◣臁⒋髷?shù)據(jù)分析算法燈，結(jié)合控制系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制和動(dòng)作過程及頻次。如：智能農(nóng)業(yè)，對(duì)農(nóng)田的農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，智能儀表可以結(jié)合天氣預(yù)報(bào)信息、歷史灌溉的頻次和水量，合理的調(diào)整目前的灌溉水量和頻次，保證農(nóng)作物生產(chǎn)的同時(shí)節(jié)約用水。

（4）良好的人機(jī)交互能力

未來的智能儀表應(yīng)該具備良好的人機(jī)交互能力，可以方便和工程師進(jìn)行交互，如通過語音或者書面描述。智能儀表同時(shí)可以根據(jù)不同工程師交互的內(nèi)容，通過記憶和累計(jì)比較不同人員關(guān)注的參數(shù)，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(rèn)知、自我學(xué)習(xí)、自我繼承的能力，逐漸走向智慧化。從而大大縮減設(shè)計(jì)廠商的研發(fā)時(shí)間，加快切入市場(chǎng)的能力，客戶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(xiàn)安全生產(chǎn)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年10月刊