在數智化浪潮中,云南中煙順勢而為,全力推進數字化轉型。一系列借助新興技術的實踐成果,就是云南中煙構建智能化生產體系、打造制造力新優勢的生動注腳。
數字“照妖鏡”顯神通
蒼山腳下的云南中煙紅塔集團大理卷煙廠,每一粒煙絲都在經歷雙重發酵:物理世界的水分與溫度,數字世界的算法與模型,共同醞釀著工業智造的醇厚滋味。
上午11時,光線正好。大理卷煙廠制絲車間的操作工李師傅站在皮帶輸送機旁,觀察著工業相機的補光燈是否可以適應當下時間的光線。過去的幾年里,他的工作需要從流動的煙絲中捕捉細碎的異物。
“麻繩最狡猾。”他捻起一截赭色纖維,這種直徑不足1毫米的雜質,曾讓操作工們練就“火眼金睛”,但人眼終究敵不過視覺疲勞,這也成為了制約質量的隱形瓶頸。
制絲環節作為企業生產的關鍵步驟,猶如精細的“發絲雕刻”。來料葉片被切成僅一毫米左右的細絲。過去,操作人員只能在切絲機后目不轉睛地盯著,憑借肉眼挑揀,難免有漏網之魚。
為了打破這一困境,由制絲車間老中青三代人組成的課題組,開始關注應用于其他工業領域的視覺識別技術。起初,他們只是想用攝像頭成為生產線上的“眼睛”,監控來料狀態。隨著對該技術的深入了解,他們大膽設想,能否讓這雙“眼睛”擁有更強大的能力,成為少許瑣物的“獵殺者”?
制絲車間工作人員查看報警的圖片記錄
經過不斷探索和嘗試,不停地爭論與驗證,課題組將工業相機、“卷積神經網絡開發”和負壓剔除裝置這三種看似毫不相干的元素融合在一起,一臺高速工業相機裝置到皮帶輸送機正上方,搭配著相機的后臺算法,如同科幻電影里的“天眼”。當煙絲以0.8米/秒的速度流過,30毫秒/幀的超高速拍攝一刻不停,一分鐘就能拍攝約33張照片,照片進入后臺的識別模型,共同構建起了制絲車間的數字“照妖鏡”。
一旦發現目標,在輸送機正上方5厘米處的負壓剔除裝置,就像一把精準的“利劍”,準確定位“目標”,并喚醒5個負壓吸管,瞬間將其從煙絲中捕捉,徹底打破了傳統除雜方式的“枷鎖”。
教AI識別一根麻繩
一整套視覺識別系統要想發揮功效,可不是讓工業相機、“卷積神經網絡開發”和負壓剔除裝置簡單地進行整合。
這背后,是數字化、智能化在工廠落地應用的過程。細究起來,很像一部特效影片的“幕后揭秘”。大理卷煙廠制絲車間該項目負責人楊豪、技術負責人普紹清和制絲車間的同事們,正是這部特效影片的幕后功臣。
“以目標檢測算法為基礎的模型剛剛搭建好時,它就像個初生嬰兒,什么都不會。”楊豪解釋,比如說,要教它識別出“煙絲”,那“煙絲”之外的物體就是“非煙品”。還要教它識別不同的“非煙品”,要讓它學得快和學得好,就要給它灌輸一定的樣本量,不停地“投喂”它。
他打開實驗室的樣本柜,9類“非煙品”樣本整齊排列:紙板、各色毛線,以及最難攻克的赭色麻繩。他展示著每種樣本多達300張的圖片,這些都是課題組制作的“識別教材”。
制絲車間工作人員在調試設備程序
剛開始,模型還沒有接入“AI外腦”,它的學習模式主要是靠人工“投喂”。接上“AI外腦”后,模型開始自主學習。對于容易混淆的紙板和麻繩,引入“負樣本學習”來打破僵局,不再直接定義雜質,而是讓AI通過對比理解“正常煙絲應該長什么樣”。當然,學快了AI也會蒙圈,誤判正常物料,這個時候只需要給它下個指令就解決了。
智能的加持,不僅提高了生產效率,更帶來了質的飛躍。系統還能追溯來源,為質量控制提供了有力依據。制絲車間的同事們,也將更多精力投入到設備保養、切絲質量提升等更高價值的工作中,形成了良性循環。
云南中煙紅塔集團大理卷煙廠的制絲車間里,開始跳動著數字化的脈搏。從“設備問題就處理設備”的傳統思維,到“提質量、增效益”的全局視野,課題組還想要將智能化落地更多場景:從柜體設備的建模管理,到加香加料的霧化均勻度控制,再設想把老師傅的幾十年生產經驗轉化為算法……
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