政策与行业

推进“人工智能+制造”:工业视觉与知识大模型的落地路径

从工业相机、样本与边缘推理,到规程知识库和多模态巡检,梳理工业AI接入制造现场所需的设备、数据与系统工作。

工业视频采集设备
配图:为视觉应用采集现场图像的摄像与补光设备。
与业务的关系

实施意见涉及人工智能技术产业化与制造业智能化应用,对工业视觉、规程知识检索、多模态巡检和边缘计算建设具有参考意义。

工业和信息化部等八部门发布的《“人工智能+制造”专项行动实施意见》于2025年12月25日成文,工业和信息化部网站于2026年1月7日发布。文件提出坚持创新驱动、场景牵引、市场主导、安全可信、开放共享、普惠融通,一端推动“智能产业化”,一端加快“产业智能化”。

下文为鑫博源结合制造现场所作的技术解读,政策事实与表述以工业和信息化部发布的文件为准。

从三类具体任务入手

工业企业常见的AI需求大致可以分为三类:相机持续检查产品或设备外观;员工从操作规程、设备手册和维修记录中查找答案;巡检人员把图像、传感器趋势、报警和工单放在一起分析。任务确定后,才能列出相机、光源、样本、服务器、网络、接口和人员安排。

首批项目宜选择已有数据或能够组织采集的任务。例如,固定工位的产品表面检查、仪表读数、状态灯识别、规程问答和维修资料检索,都容易组织现场测试。涉及紧急停车、SIS联锁和关键工艺设定值的动作,应继续由确定性控制系统及经授权人员处理。

工业视觉:从成像系统到质量记录

规则视觉适合位置稳定、光照可控、特征清楚的测量和判定任务。深度学习视觉可用于划痕、污渍、裂纹、缺口等不规则缺陷,也可处理错装、漏装、反装、包装检查,以及人员、车辆或设备的识别、定位、计数与追踪。

现场实施需要同时完成以下工作:

  • 根据目标尺寸、缺陷大小和工作距离选择相机与镜头;
  • 按材料反光、颜色和表面纹理设计光源、遮光结构与曝光参数;
  • 通过光电传感器、编码器或PLC触发采图,并满足产线节拍;
  • 按产品型号、批次、班次和缺陷类别采集、标注样本;
  • 在边缘计算设备上完成推理,与PLC、MES或QMS交换结果;
  • 保存缺陷图片、模型版本、复核结论和返工或放行记录。

试运行数据应按缺陷类型、产品型号、班次和光照条件分别统计误报、漏报、无法判断比例和处理时延。涉及人员行为或现场安全的识别结果可用于提示、筛查和取证;停机、联锁及高风险处置仍由授权人员或独立安全系统执行。

知识大模型:让规程和维修资料可查询

设备手册、操作规程、报警说明、检维修记录和交接班文档通常分散在文件服务器、纸质档案和业务系统中。知识大模型可以提供带出处的资料问答、相似故障检索、报警说明查询、维修步骤提示和报告草稿,也可以通过只读接口查询经授权的生产与能源数据。

建设工作首先落在资料整理上:清理重复文件,确认有效版本与责任部门,设置岗位访问权限,把设备编码与DCS点位、CMMS台账对应起来。回答页面应显示文件名称、章节或数据来源,方便使用人员查阅原文。模型无法找到可靠资料时,应提示转交设备、工艺或安全人员确认。

大模型生成的设备操作和工艺调整建议不得直接写入DCS或SIS。质量放行、工艺变更、设备启停和安全作业继续执行企业现有的审批制度。

多模态巡检:关联视频、趋势与工单

设备异常可能同时出现在摄像头画面、温度和振动趋势、DCS报警、维修记录及巡检工单中。多模态巡检可以在视觉系统发现外观异常后,自动调取近期趋势、历史报警、设备手册和相似维修记录,生成检查清单或CMMS工单草稿。

系统应保存异常截图或视频片段、数据时间段、引用文档、模型输出、人工修改和最终处置结果。巡检人员仍需结合现场测量、作业许可和设备状态完成诊断。

一个项目通常包含六项工作

  1. 现场调查:确定工位、设备、任务类型、使用岗位和现有DCS、MES、QMS、CMMS或视频平台;
  2. 数据准备:采集不同产品、缺陷、班次和运行状态的数据,制定标签及文档版本规则;
  3. 小范围测试:在真实或等效工位测试相机成像、模型表现、边缘设备和网络通信;
  4. 系统接入:配置设备编码、只读数据接口、告警分发、工单流转和账号权限;
  5. 现场试运行:记录误报、漏报、无法判断、系统中断和人工处理时间;
  6. 运行维护:回收新样本,更新规程文件,管理模型版本,并处理相机移动、光源衰减和产品换型带来的变化。

PoC用于确认某项任务在约定设备和工况下能否运行。扩大应用范围前,还需补充新的产品型号、缺陷类型、环境条件和系统负载测试。相机断连、网络中断或模型服务异常时,系统应发出设备故障告警,并回到人工巡检或原有业务流程。

接入生产系统的安全要求

  • 生产数据、人员信息和技术文档按岗位授权,大模型仅获得完成查询所需的只读字段;
  • AI输出用于检测、提示、资料检索和分析辅助,不直接控制SIS、紧急停车及关键工艺;
  • 涉及质量、安全和设备状态的高风险动作由授权人员确认,系统保留数据来源、确认人员和处置记录。

工业AI项目需要相机与光源、样本与文档、边缘服务器、网络接口和业务人员共同参与。把这些基础工作做实,工业视觉、知识大模型和多模态巡检才能稳定接入制造现场。

来源说明:权威事实来自工业和信息化部发布的《“人工智能+制造”专项行动实施意见》及其发布页面。除事实摘要外,本文内容为鑫博源的行业技术解读。

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