工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-人工智能開放引擎測(cè)試床方案

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)人工智能開放引擎測(cè)試床方案目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc31199178 一、引言： PAGEREF _Toc31199178 h 3 HYPERLINK l _Toc31199179 二、關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc31199179 h 3 HYPERLINK l _Toc31199180 三、測(cè)試床項(xiàng)目概述 PAGEREF _Toc31199180 h 4 HYPERLINK l _Toc31199181 四、測(cè)試床項(xiàng)目解決方案 PAGEREF _Toc31199181 h 5 HYPERLINK l _Toc31199182 4

2、.1. 解決方案架構(gòu) PAGEREF _Toc31199182 h 5 HYPERLINK l _Toc31199183 4.2. 測(cè)試床預(yù)期效果 PAGEREF _Toc31199183 h 7 HYPERLINK l _Toc31199184 五、測(cè)試床當(dāng)前情況 PAGEREF _Toc31199184 h 8 HYPERLINK l _Toc31199185 5.1. 測(cè)試床當(dāng)前建設(shè)情況 PAGEREF _Toc31199185 h 8 HYPERLINK l _Toc31199186 5.2. 測(cè)試床合作伙伴組成及各自提供組件描述 PAGEREF _Toc31199186 h 8引言：

3、北京航天智造科技發(fā)展有限公司（以下簡(jiǎn)稱公司），隸屬于中國(guó)航天科工集團(tuán)公司，是航天云網(wǎng)科技發(fā)展有限責(zé)任公司的總體部與技術(shù)研究院，是航天科工集團(tuán)公司云制造技術(shù)研發(fā)中心，中國(guó)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”標(biāo)準(zhǔn)化組組長(zhǎng)單位，中國(guó)信息系統(tǒng)集成及服務(wù)行業(yè)聯(lián)盟智能制造專業(yè)委員會(huì)主任委員單位和秘書處單位，科技部復(fù)雜產(chǎn)品智能制造系統(tǒng)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的核心組成單位，工信部首批智能制造試點(diǎn)示范單位和工信部首批中德智能制造合作試點(diǎn)示范企業(yè)。公司秉承“信息互通、資源共享、能力協(xié)同、開放合作、互利共贏”的核心理念，積極響應(yīng)“中國(guó)制造 2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃”國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃，致力于打造世界首批、中國(guó)首個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)航天云

4、網(wǎng)（INDICS 平臺(tái)），積極推進(jìn)基于“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的云制造業(yè)務(wù)模式。公司研發(fā)的航天云網(wǎng)（INDICS 平臺(tái)）是根據(jù)中國(guó)國(guó)情以及信息化時(shí)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢(shì)，所設(shè)計(jì)的中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使命框架，平臺(tái)高效整合和共享國(guó)內(nèi)外高、中、低端產(chǎn)業(yè)要素與優(yōu)質(zhì)資源，以資 源虛擬化、能力服務(wù)化的云制造為核心業(yè)務(wù)模式，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)制造企業(yè)水平參差不齊， 工業(yè) 1.0、工業(yè) 2.0 和工業(yè) 3.0 并存的現(xiàn)狀，以提供覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈全過程和全要素的生產(chǎn)性服務(wù)為主線，面向企業(yè)、政府、創(chuàng)業(yè)者提供完善的“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”解決方案，有效 促進(jìn)中國(guó)制造業(yè) 1.0/2.0/3.0/4.0 的全面提升，獲得了第 17 屆中國(guó)國(guó)

5、際工業(yè)博覽會(huì)創(chuàng)新金獎(jiǎng)。關(guān)鍵詞開放人工智能引擎；面向工業(yè)的人工智能算法；資源智能調(diào)度；設(shè)備狀態(tài)智能預(yù)測(cè)； 精密加工智能檢測(cè)。測(cè)試床項(xiàng)目概述工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)人工智能開放引擎測(cè)試床包括 PaaS 服務(wù)、SaaS 服務(wù)和應(yīng)用測(cè)試三部分。測(cè)試床提供基于 Tensorflow、Caffe、PaddlePaddle 的開放人工智能引擎，以及開放的通用類人工智能算法和面向工業(yè)智能分析的工業(yè)人工智能算法，利用 INDICS 平臺(tái)為企業(yè)提供工業(yè)人工智能服務(wù)與應(yīng)用，以云服務(wù)的形式支持企業(yè)智能化改造，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化，提升自動(dòng)化、智能化水平，促進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng)新。測(cè)試床項(xiàng)目解決方案4.1. 解決方案架構(gòu)面向制造全生命周期中的人

6、工智能應(yīng)用需求，依托 INDICS 平臺(tái)，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)人工智能開放引擎，提供人工智能模型、開發(fā)工具、API 以及人工智能工業(yè)應(yīng)用示范APP，支撐智能研發(fā)、智能生產(chǎn)與智能服務(wù)等工業(yè)人工智能應(yīng)用。圖 1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)人工智能開放引擎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)人工智能開放引擎測(cè)試床包括 PaaS 服務(wù)、SaaS 服務(wù)和應(yīng)用測(cè)試三部分建設(shè)內(nèi)容：1）PaaS 服務(wù)：提供開放的人工智能引擎、人工智能開發(fā)工具及組件、通用類人工智能模型、面向工業(yè)智能分析的工業(yè)人工智能模型、以及相關(guān)的人工智能 API。人工智能引擎：基于 Tensorflow、Caffe、PaddlePaddle 等開源人工智能框架，建設(shè)人工智能引擎

7、，提供統(tǒng)一的人工智能算法運(yùn)行環(huán)境，支持分布式計(jì)算、圖式計(jì)算、CPU+GPU 混合計(jì)算等計(jì)算模型。人工智能開發(fā)工具及組件：提供人工智能開發(fā)環(huán)境與開發(fā)框架以及可視化建模工具，支撐工業(yè)人工智能模型的快速搭建與應(yīng)用的便捷開發(fā)。人工智能模型：除了提供通用人工智能模型支撐分類、回歸、推薦、跨媒體識(shí)別等通用人工智能應(yīng)用外，還提供面向工業(yè)人工智能分析的工業(yè)模型，有效支撐生產(chǎn)過程資源智能調(diào)度、設(shè)備故障預(yù)測(cè)、精密加工檢測(cè)等工業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景。人工智能 API：通過 API 提供人工智能算法服務(wù)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、分發(fā)、清洗等數(shù)據(jù)類 API，通用模型算法、工業(yè)模型算法等模型類 API 以及安全類 API。Saa

8、S 服務(wù)：提供生產(chǎn)資源智能調(diào)度、虛擬工廠、設(shè)備故障預(yù)測(cè)、精密加工檢測(cè)等人工智能服務(wù)，支撐工業(yè)人工智能應(yīng)用開發(fā)與實(shí)施。生產(chǎn)資源智能調(diào)度服務(wù)：將測(cè)試床提供資源智能調(diào)度算法（啟發(fā)式解空間搜索優(yōu)化算法、遺傳算法、模擬退火算法等）應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，構(gòu)建資源優(yōu)化配置模型，形成生產(chǎn)資源智能調(diào)度服務(wù)。根據(jù)制造過程的生產(chǎn)資源信息，分析和挖掘生產(chǎn)中的要點(diǎn)，考慮關(guān)鍵設(shè)備的能力需求及平衡各生產(chǎn)單位的產(chǎn)能，進(jìn)行排產(chǎn)信息的智能推送，優(yōu)化排產(chǎn)計(jì)劃；對(duì)資源能力匹配的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)， 對(duì)制造資源調(diào)度形成有效預(yù)案。設(shè)備故障預(yù)測(cè)服務(wù)：將測(cè)試床提供的故障預(yù)測(cè)算法（Softmax 回歸算法、CNN 分類算法、GDRT 決策

9、樹算法等）應(yīng)用于設(shè)備故障監(jiān)測(cè)和診斷，形成設(shè)備故障預(yù)測(cè)服務(wù)。根據(jù)設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)、故障發(fā)生概率和原因，分析影響設(shè)備故障的關(guān)鍵因素，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行模式和狀態(tài)參量，有效提升設(shè)備可靠性，減少設(shè)備故障和非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)。精密加工檢測(cè)服務(wù)：將測(cè)試床提供的精密加工檢測(cè)算法（CNN 對(duì)象識(shí)別算法、PCA 特征提取算法、Meanshift 聚類跟蹤算法等）應(yīng)用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，形成精密加工檢測(cè)服務(wù)。采用視頻圖像識(shí)別方法自動(dòng)監(jiān)控加工過程，采用基于知識(shí)庫(kù)的專家系統(tǒng)，根據(jù)加工的條件、要求，選用最佳加工條件組合來進(jìn)行加工，在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)、調(diào)整加工過程，實(shí)現(xiàn)加工檢測(cè)過程的最優(yōu)化控制。應(yīng)用測(cè)試：提

10、供涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)的工業(yè)人工智能應(yīng)用，并在河南航天 695 廠、華中數(shù)控等單位開展生產(chǎn)資源智能調(diào)度、設(shè)備故障預(yù)測(cè)、精密加工檢測(cè)等應(yīng)用示范與測(cè)試驗(yàn)證。4.2. 測(cè)試床預(yù)期效果測(cè)試床建成后，可支持面向工業(yè)智能服務(wù)的新一代人工智能應(yīng)用的快速開發(fā)，形成研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)等工業(yè)人工智能解決方案，提升工業(yè)企業(yè)制造應(yīng)用智能化及創(chuàng)新水平。預(yù)期效果如下：支撐新一代人工智能工業(yè)應(yīng)用開發(fā)，打造涵蓋制造全產(chǎn)業(yè)鏈人工智能服務(wù)的應(yīng)用生態(tài)體系?；谌斯ぶ悄荛_放引擎測(cè)試床提供的開放 PaaS 服務(wù)接口，支持工業(yè)智能應(yīng)用的快速開發(fā)與迭代，形成涵蓋智能研發(fā)、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)的人工智能應(yīng)用生態(tài)；通過

11、人工智能應(yīng)用，提高測(cè)試企業(yè)生產(chǎn)排產(chǎn)效率 30%，降低企業(yè)設(shè)備故障率30%，提升檢測(cè)效率 30%。測(cè)試床當(dāng)前情況5.1. 測(cè)試床當(dāng)前建設(shè)情況在 PaaS 服務(wù)方面，已完成了基于 Tensorflow、PaddlePaddle 的人工智能引擎建設(shè)，完成了人工智能開發(fā)環(huán)境與開發(fā)框架、通用人工智能模型等產(chǎn)品的開發(fā)。目前，正在開展可視化建模工具、面向工業(yè)智能分析的工業(yè)人工智能模型和人工智能 API 等相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)工作，引入 Caffe 框架和 GPU 加速計(jì)算模式，完善引擎功能。在 SaaS 服務(wù)方面，已完成了生產(chǎn)資源智能調(diào)度服務(wù)的建設(shè)工作，正在開展設(shè)備故障預(yù)測(cè)、精密加工檢測(cè)等 SaaS 服務(wù)的研究與開發(fā)工作。在應(yīng)用測(cè)試方面，已完成了 C