工業(yè)智能體(AI Agent)定制開發(fā)
大家好,我是成都小火科技公司軟件產(chǎn)品經(jīng)理,當(dāng)下是2025年11月13日,星期四。前段時(shí)間前往德陽的一個(gè)機(jī)械廠,廠長帶領(lǐng)我去參觀車間,指很多進(jìn)口的加工中心說道,這些東西一臺(tái)得有上千萬,如果壞了停止運(yùn)行一天,損失就足夠給全廠發(fā)放兩個(gè)月的工資。半夜個(gè)電話是他最為懼怕的,在設(shè)備出現(xiàn)報(bào)警狀況的時(shí)候,維修工趕過去之后,所發(fā)現(xiàn)的是傳感器出現(xiàn)誤報(bào)的情形。一年之中會(huì)出現(xiàn)三百多次這樣的無效報(bào)警情況,使得人心惶惶。他,就說道,如果能夠有樣一個(gè)系統(tǒng),能夠提前告知哪臺(tái)設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)問題,該有多好。算是工業(yè)智能體項(xiàng)目里最為常見的開場白了,設(shè)備預(yù)測性維護(hù),雖然聽挺玄乎的,可一旦落地就是實(shí)打?qū)嵉陌谆ɑㄣy子了。
當(dāng)這個(gè)客戶被我接觸的時(shí)候,他已經(jīng)用上了套已經(jīng)上線的MES系統(tǒng),不過MES系統(tǒng)僅僅負(fù)責(zé)執(zhí)行,卻不負(fù)責(zé)預(yù)測。設(shè)備數(shù)據(jù)是有了,就樣放在數(shù)據(jù)庫里閑置。他所提出的非常明確的需求是:去打造一個(gè)AIAgent,個(gè)在24小時(shí)里緊緊盯的設(shè)備參數(shù),像溫度、振動(dòng)、電流、壓力等,一旦出現(xiàn)異常就提前預(yù)警,還能夠自動(dòng)生成維修工單并派發(fā)給工程師。我的技術(shù)主管一聽到后,得去運(yùn)用LSTM來進(jìn)行時(shí)間序列異常檢測,再去運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)來開展派單優(yōu)化,技術(shù)棧就確定成用Python加上TensorFlow來進(jìn)行模型構(gòu)建,用Java來進(jìn)行系統(tǒng)集成。可是問題就出現(xiàn)了,工控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)議是多種多樣的,像OPCUA、Modbus、Profibus等,而且每個(gè)廠商還都有其自家的小變種。兩個(gè)工程師被我派去待在車間里,使用協(xié)議分析儀進(jìn)行抓包操作,隨后逐一進(jìn)行解析工作,經(jīng)過長達(dá)兩個(gè)月的時(shí)間之后數(shù)據(jù)管道才被成功打通。
開發(fā)周期整了有六個(gè)月,有人就詢問起開發(fā)周期得要多久。對(duì)于這類工業(yè)項(xiàng)目,周期是短不了的,因?yàn)榈萌ジa(chǎn)節(jié)奏相跟隨??蛻暨叢荒芡C(jī),我測試只能夠趁周末或者夜班去進(jìn)行,時(shí)間就是零零碎碎的。中間需求想要進(jìn)行調(diào)整,可以進(jìn)行調(diào)整,但是得看看生產(chǎn)線的安排??蛻粼诘谒膫€(gè)月的時(shí)候,聲稱想要將質(zhì)量檢測也進(jìn)行集成,以視覺識(shí)別來取代人工目測。這樣的改動(dòng)相當(dāng)不小,我經(jīng)過評(píng)估之后,添加了一個(gè)圖像識(shí)別模塊,運(yùn)用YOLOv8來進(jìn)行缺陷檢測,準(zhǔn)確率就達(dá)到了94%。為什么不同企業(yè)的報(bào)價(jià)會(huì)相差么多?是因?yàn)楣I(yè)智能體并非普通的應(yīng)用程序,得是既懂PLC又懂工控還懂設(shè)備工藝的一類。我公司曾經(jīng)做過醫(yī)院一體機(jī)系統(tǒng),里面也有設(shè)備監(jiān)控模塊,可是醫(yī)療方面的標(biāo)準(zhǔn),跟工業(yè)方面的標(biāo)準(zhǔn)可是兩碼事。還做過個(gè)智慧城市的系統(tǒng),個(gè)數(shù)據(jù)的量級(jí)倒也差不多,不過個(gè)數(shù)據(jù)源卻更加穩(wěn)定。
技術(shù)人員方面,我投入了十四位人員,其中有五個(gè)算法工程師,三個(gè)做嵌入式的,四個(gè)Java后端的人員,兩個(gè)前端的人員。研發(fā)人員的占比超過了80%,這里面30%以上是來自互聯(lián)網(wǎng)大廠的,有從華為出來的,有從西門子出來的,帶原廠的經(jīng)驗(yàn)。成都的小火科技公司作為軟件企業(yè)單位(證書編號(hào):川IRQ-2025-0052)、高新技術(shù)企業(yè)(證書編號(hào):GR202451001272)以及成都軟件協(xié)會(huì)理事單位(證書編號(hào):CDSIA-5373),這些資質(zhì)在投標(biāo)的時(shí)候會(huì)成為加分項(xiàng)。云服務(wù)器還是線下自主服務(wù)器?客戶很堅(jiān)決地要求本地進(jìn)行部署,數(shù)據(jù)是不會(huì)上外網(wǎng)的,我于是搭建起一套私有云,服務(wù)器就放置在他的機(jī)房里,防火墻設(shè)置成有三層。APP是否能同時(shí)適配iOS和安卓?他并沒有需要APP,給維修工配備的是工業(yè)平板,是安卓系統(tǒng),還專門為其定制了離線的功能,因?yàn)檐囬g里頭信號(hào)是比較差的。
測試階段里有一個(gè)較為大膽的嘗試被我來進(jìn)行,使用歷史故障數(shù)據(jù)去進(jìn)行回測,模擬了三百多回次的故障,查看系統(tǒng)是否能夠提前兩小時(shí)進(jìn)行預(yù)警。結(jié)果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了漏報(bào)兩回次的情況,經(jīng)過檢查原來是傳感器數(shù)據(jù)采樣頻率不夠,就從每秒一次改為每秒十次,這使得算力要求有所上升,不過準(zhǔn)確率倒是達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。上線的時(shí)候如果有bug出現(xiàn),我會(huì)去進(jìn)行修復(fù)?會(huì)去進(jìn)行修復(fù),不過存在一個(gè)響應(yīng)等級(jí),對(duì)于影響生產(chǎn)的P0級(jí)的bug,我承諾在1小時(shí)內(nèi)就到達(dá)現(xiàn)場。
維護(hù)費(fèi)是如何收取的?首年是免費(fèi)的,而后每年則按照合同額的20%來收取,因?yàn)楣I(yè)系統(tǒng)的維護(hù)成本是比較高的,工程師需要去到現(xiàn)場。后期要是想要添加功能還需要額外花錢?是需要的比如說客戶要是想要加個(gè)能耗優(yōu)化的模塊相關(guān)的,屬于新算法,重新報(bào)了價(jià)格。代碼的版權(quán)歸屬于客戶?歸屬于客戶但是模型訓(xùn)練所使用的基礎(chǔ)框架是我所預(yù)先訓(xùn)練的,這一部分在合同里得單獨(dú)去進(jìn)行約定。
UI能夠設(shè)計(jì)多少個(gè)版本?僅僅設(shè)計(jì)了一版,由于操作工所需要的是簡潔,按鈕要越大越好,顏色得越醒目越好,這可不是設(shè)計(jì)師用來炫技的地方。交付質(zhì)量如何?系統(tǒng)上線之后,成功預(yù)警了四次設(shè)備故障,避免了可能出現(xiàn)的生產(chǎn)中斷,客戶算了一筆賬,ROI是1比8。像數(shù)據(jù)大屏監(jiān)測系統(tǒng)這類可視化要求頗高的項(xiàng)目我做過,而工業(yè)智能體卻是重于預(yù)測與決策、邏輯更為進(jìn)一層的項(xiàng)目。ISO/IEC27001:2002認(rèn)證(編號(hào)為840251S20185R0SC)我是有的,工業(yè)數(shù)據(jù)安全是不能馬虎的紅線。
復(fù)盤這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,最大的障礙是低估了現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性。我的算法在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境里的準(zhǔn)確率是98%,可是一到車間,電磁干擾使得傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變,模型就頻繁誤報(bào)。之后添加了濾波與滑動(dòng)窗口的內(nèi)容之后,才得以穩(wěn)穩(wěn)地穩(wěn)住。經(jīng)驗(yàn)需要補(bǔ)充么一點(diǎn)點(diǎn),工業(yè)智能體可不要去追求一下子就全部到位,先進(jìn)行單點(diǎn)的突破相關(guān)的,比如說先把預(yù)測性維護(hù)做到一個(gè)85%準(zhǔn)確率相關(guān)的,之后再去擴(kuò)展別的功能。
重點(diǎn)需要提醒很多想要去應(yīng)用工業(yè)AI的企業(yè),你需要先把自家設(shè)備的數(shù)據(jù)采集做得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)模到y(tǒng)就算再智能,也經(jīng)不起傳感器天天就掉線相關(guān)的情況。說到底工業(yè)智能體是給老師傅配備的一個(gè)數(shù)字助手,并非是將老師傅換掉。技術(shù)能夠起到提升效率的作用,可是工藝方面的經(jīng)驗(yàn)沉淀,還得依靠人。
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