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与佛山名企“双向奔赴”！季华实验室让更多先进技术落地应用→
位于佛山顺德北滘的美的洗涤电器制造车间里，就算是到了“饭点”，生产线上的机器人依旧忙碌，在流水线上“抓”过来一个个电路板，完成系列测试，然后再“抓”回流水线上等待下一个流程。
这个“行业首创”，是与工厂相隔仅20余公里季华实验室智能机器人工程研究中心自主研发的AI自编程快速部署机器人。
季华实验室AI自编程机器人应用
在美的车间大幅缩短上线部署周期
随着3C、家电行业的制造范式正逐渐从大规模生产转向规模化定制，多品种、小批量柔性生产的需求，慢慢地给3C、家电行业工业机器人大规模使用造成了困难。这让智能机器人工程研究中心意识到，机器人的快速部署和快速换产变得越来越重要。
AI自编程快速部署机器人应运而生。瞄准这个需求，AI自编程机器人革新了工业机器人的使用方法，基于国际先进水平“元学习”算法，通过语言、动作、手势、图像等多维度多模态智能感知与人机共融技术，让机器人具有一个“聪明的大脑”和“明亮的眼睛”。
季华实验室智能机器人工程研究中心常务副主任温志庆介绍，团队的研发人员包括多名毕业于中国和欧美一流高校的AI研发人员，有着很强的知识背景和丰富的产业化经验，在结合最新的AI前沿研究成果的基础上，团队通过对“元学习”算法深入研究、开发与训练测试，实现了物品种类识别、位姿识别，人手示范动作模仿等“元知识”，为工业场景下机器人快速应用奠定了基础。
在美的电器厨业的产线上，AI自编程快速部署机器人，已经实现了与工人共线工作、同步换产，俨然一个机器普工……当下，温志庆领衔的团队已同美的集团签订正式商业采购合同，自编程机器人已在家电产业PCB柔性检测产线应用，并纳入了美的电器厨业事业部2022年智能车间改造重点项目。在实验室里还有一群正在测试中的针对不同工序的机器人，将实现“成熟一个工艺，推广一个工艺替代”。
“由于家电行业的用工荒问题在逐年上升，美的在通过智能化改造，减少用工等方向上一直都十分重视。因此，在了解到我们的自编程机器人这一新产品时，即刻表示出了强烈的兴趣，并为我们的产品完善提供了大量的建议和帮助。”温志庆表示，相应地，团队也针对美的的需求开发了专用的柔性夹爪，实现了现有同类产品的全适应，从而实现从软件到硬件的柔性化。
自编程机器人的“上线工作”，让工业机器人的上线部署周期从3至7天缩减到1个小时以内。从多达一周缩减至1个小时以内，这带来了效率的提升和机器人使用成本的降低。
“自动化设备的换产用时能做到与人工产线换产类似，同时避免了工人动作的不稳定性、效率波动、人员流动等问题，能真正实现敏捷制造、混线生产、可重构柔性生产。”温志庆表示，在实现不改变现有人工流水线布局的前提下，机器人可以说是即插即用，机台灵活可以随意推动，无缝衔接现有工艺流程。而通过对某个工艺的不断复制应用，每台自编程机器人都会日渐变成这个工艺的“熟手技工”。
同时，自编程机器人还可以结合AR/VR、AIoT、5G、数字双胞胎等技术进行实时远程运维，实现规模化应用，最终实现“机器人即服务”（Robot-As-A-Service，RAAS）。RAAS可快速灵活地为用户在合适的时间和地点，按需提供机器人，降低了机器人的使用门槛和用户的前期资金投入。
如今，在美的工厂上班，已经是季华实验室魏晟博士工作的日常，除了自己团队研发的机器人，魏晟对整个车间数智化转型的流程如数家珍。
“对于佛山的数智化转型升级工作，我认为除了要为现有产业实现产业数智化转型升级外，还要尝试演变、孵化、引进新的高端产业，实现更大的增量式发展。”温志庆说，对于科研团队而言，除了希望得到财政上的支持外，更希望得到人才、场地、资本对接、应用推广等全方位的支持。
“政府要引导企业积极尝试新技术、新产品、新材料，并为试错进行一定补偿，科研成果只有在使用过程中不断完善，才能最终落地并取得优良应用成果。”温志庆说道。
针对酿造瓶颈，季华实验室学霸团队
与食品制造企业“一拍即合”
“包括计算机技术、人工智能和数据挖掘等检测技术已有很多，但大都应用于高端制造业领域，如显示设备、汽车、新能源等。跟我们日常生活息息相关的发酵食品领域，如醋、酱油、白酒等食品产业，尽管已经应用到机械化和自动化，但相对高端制造业来说整体生产工艺和检测技术还比较传统。”在季华实验室A区，X Lab（X实验室）核心成员王晨卉博士的研究领域正是食品科技，王晨卉加入到这个团队大家庭的原因之一，就是希望将实验室里的先进技术，应用并推动传统食品产业以及更大范围的轻工产业数智化转型升级。
这个项目，也是基于产业需求和技术落地应用双向互动的“一拍即合”。
“我们有技术，希望实现产业化，生产企业有需求，这是互相促进和推进的项目。”王晨卉说。
据介绍，针对白酒、食醋、酱油等传统食品酿造工业生产过程中对无损、快速、智能检测手段的需求，结合相关酿造食品的特点，团队选择深度学习辅助光谱作为核心技术，进行新一代检测技术与设备的研发。为实现智能光谱检测技术的产业应用，自主研发了多个适用于实时检测、抽样检测、成品储存运输过程监控等不同质量监测场景的新型设备。利用以上设备，开发人工智能辅助光谱方法，相关技术在18种广东传统白酒产品的质检实验中进行了验证，结果准确率超过90%，已申请了四项发明专利。
为实现以上成果与专利的产业转化，推进白酒生产过程中的无损快速品控，团队与广东九江酒厂有限公司签署了合作协议：“白酒智能化检测技术与装备研究（第一阶）”。
这对企业来说意味着什么？过去检测一项指标可能需要10-30分钟。技术落地应用后，有望在5分钟内完成全部指标的检测。
“打个比方，我们想描述一个人的话，可能要知道他的基本特征，各项指标逐一获取并对比后才知道这是不是我要找的人，但现在依托计算机图像识别系统，一张照片或者刷一下脸，就知道是不是这个人。”王晨卉说，“我们现在做的有些类似刷脸技术，让企业通过一个流程很简单的数据采集手段，就可以判定产品的质量是不是合格。”
据了解，自2022年初与九江酒厂的合作项目启动以来，团队已完成设备设计、样机组装、方法优化。数据库建立、分析模型优化、软件开发等工作正在有序推进。相关技术和设备有望在2022年内在合作企业进行应用测试。
季华实验室还与佛山市海天调味食品股份有限公司、华南理工大学等一道共同申报了“广东省调味食品制造业创新中心”和“佛山市调味食品制造业创新中心”，为企业打造研发平台，提升企业创新能力添砖加瓦。
“佛山制造业给了研发人员广阔的应用的市场，企业家非常支持，愿意实打实投入，积极配合实验室的研究工作。”出生于吉林长春，在新加坡获得博士学位的王晨卉毕业后就来到了佛山，从最初对这座城市“不是非常了解，只是知道佛山是全国制造业的中心”，到如今与企业互动中深刻体会到“有家就有佛山造”的城市实力。
和王晨卉一样，实验室的同事们很多都来自全国各地，“说不上愿景，我们的目标就是希望通过我们的努力，能够为基础民生产业的现代化、数字化和智能化转型作出贡献。让我们的技术真正的在企业实现应用。”
作为广东省委、省政府启动的首批4家广东省实验室之一，季华实验室科研队伍扎根佛山，着力探索在新型举国体制下关键核心技术攻关的佛山模式、广东路径。而制造业大市佛山，面临着制造生产数字化、智慧化加速转型并迈入中高端层次的迫切需要。其中，不仅仅是高端制造业，民生、轻工业领域以及更多中小微企业同样需要转型。
“积极参与佛山市‘科创中国’试点，推动传统制造业企业智能化数字化转型。”这是季华实验室 X Lab（X实验室）的其中一项未来计划。季华实验室的先进技术研发项目，正与制造业生产的数智化转型“双向奔赴”，以佛山本地产业需求为出发点，为企业发现产业升级问题，并力求通过自主研发攻关，切实解决它们的发展瓶颈。
文翰湖畔微信编辑组
来源：南方都市报
编辑：佛山新闻网 潘汶蔚
校对：罗静文
审校：陈伟民、冯艺影、杨洁怡、吴碧霞