PaddleTS在工业机械状态监测中的智能应用

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PaddleTS在产业机械状态监测中的智能利用

本系列按照WAVE SUMMIT+2022深度进修开辟者峰会「产业护航 湾区共振」论坛嘉宾分享整理。本文整理自「产业护航 湾区共振」NI中国华南与西部大区智能制造范畴司理陈哲明的主题演讲——PaddleTS在产业机械状态监测中的智能利用。

作为全球自动化测试和丈量范畴的带领者，NI与百度飞桨摸索开放创新偏向，经过NI+飞桨联创计划，实现监测智能化突围，助力中国智能制造迈上新高度，同期间待与一切合作伙伴一路摸索和拓展智能制造的聪明未来。

NI相关简介

NI建立于1976年，是一家专注于测试、丈量范畴的高科技公司。在上世纪90年月，以虚拟仪器技术的全新概念开启了测试范畴软件界说的时代。40多年以来，NI不竭努力于开辟基于软件的测试、丈量与自动化平台，助力工程师和科学家们处理全球最严重的困难，获得数以百倍的效力提升。在中国深耕23年，NI开放的软件平台和丰富的硬件资本在中国构成了完整科技生态，普遍利用于下一代通讯、半导体、贸易航空航天、交通、能源、医疗、消耗电子、产业电子等范畴，鞭策中国科技创新数字化转型，以及能源可延续成长。

2021年8月，NI中国创新成长中心建立，这是NI中国当地化成长的里程碑。依托国家科技创新政策，以及NI先辈的自动化测试丈量技术，毗连科创生态，赋能创新型中小企业加速长大。以NI开放的技术平台为载体，携手中国生态伙伴和用户协同创新，打造原创性功效和前沿科技研讨的策源地，配合鞭策产业力升级。向前展望，NI中国创新成长中心将秉持“在中国，为中国”的理念，深度融合当地创新生态，与国内市场配合长大，赋能高质量成长。NI中国与百度的合作就是融入当地创新生态，与合作伙伴协同创新的典范。

NI与百度飞桨开放创渎摸索偏向

进入移动互联网大数据时代，NI从贯串技术与产物生命周期的测试丈量结构动手，连系强大的软件才能，共建了更完整的企业级数据链，成为分歧行业、分歧利用技术的毗连者和创新驱动者。

测试与丈量技术贯串着从产物设想、考证新产物导入、大范围量产、调养反修全部产物生命周期，间接影响产物资量、用户体验和企业效果。

在全部进程中，NI照旧面临很多题目。比如在测试丈量进程中发生的大量数据，除了用来判定测试成果，能否可以用来优化测试战略和企业绩效？假如买通产物生命周期分歧环节之间的孤岛数据，关联在一路做分析，能否可以用来优化全部产物生命周期，收缩上市时候？今朝，NI没有肯定答案，但可以肯定的是大数据加野生智能是一个摸索途径，这也是NI和百度正在配合完成的工作。

今朝，NI与百度飞桨开放创渎摸索的偏向首要有三个方面。

技术创新

将NI的明星产物LabVIEW和百度飞桨停止买通互联，在原本的测试丈量功用上赋予野生智能功用，而且拓展到NI的其他软件，比如SystemLink、OptimalPlus等。在买通软件工具链后，领先的野生智能技术，将测试丈量技术赋能NI模块化硬件测试平台，从而摸索跨范畴的技术利用处景，比如5G通讯、图像识别、装备治理、猜测性保护等。

利用创新

众所周知，野生智能技术需要与分歧利用处景连系，才能发生贸易闭环。而这正是利用创新急需处理的题目，比如基于深度进修的电子制造智能产线监测系统是今朝正在摸索的偏向之一，方针是经过度析SMT、剪贴片机等制造装备的进程数据，在保证质量的条件下，节省耗材用度。

生态创新

为了更好开创NI和百度飞桨的创新生态，在人材培育方面，双方希望配合培育野生智能穿插型创新型人材。面向工程师，双方希望深度婚配行业布景，建立面向行业内非野生智能偏向工程师的培训平台。面向高校门生，双方希望制定基于LabVIEW+百度飞桨的创新课程系统及培育计划。

今朝，利用创新在产业范畴有很多场景。以机械状态监测这一范畴为例，该范畴需要处理的困难是若何下降非计划性宕机，而且进一步从基于经历决议的防备式保护，进化到经历模子加大数据智能决议的猜测性保护。

NI+飞桨联创计划的利用

以下图所示，NI+百度飞桨联创计划可以最大化发挥NI模块化、高性能数据收集平台和飞桨深度进修平台的上风，构建了一个从物到决议的端到端产业机械状态监测处理计划。

众所周知，任何大数据+野生智能的利用都具有三个关键要素：数据、算力和算法。

数据方面

产业机械状态利用中需要收集到的物理量品种繁多，分歧范例数据对于精度采样率和通道间的同步性要求各异。NI模块化数据收集平台为此供给了高性能和灵活可扩大性的处理计划。

算力方面

NI数据收集平台可供给边沿计较处置器，搭配针对硬件优化的商用信号处置工具包，比如声音和振开工具包，实现在边沿真个数据预处置和散布式计较，为野生智能处置供给算力支持。

算法方面

NI开放的硬件平台和软件LabVIEW平台可以间接对接百度飞桨深度进修平台，从而实现从信号到决议的无缝对接。

在理论联创项目进程中，双方利用飞桨时序建模算法库PaddleTS练习模子，利用飞桨原生推理库Paddle Inference停止推理。其中，飞桨深度进修平台明显收缩了从练习到摆设的迭代周期。此上风对于加速产业界公司在产业制造新范畴的摸索、落地和构成贸易化的闭环进程极为重要。

如图所示，以下4个具体案例表现了今朝NI+飞桨健康监测处理计划的商用化和摆设经历。

• 在轨道交通范畴，用于检测和记录铁路运输系统中的铁轨振动情况。
• 在修建学范畴，停止结构健康监测，从而肯定关键修建物的稳定性、牢靠性，以及抗自然灾难才能。
• 在风力发电范畴，在线监测风力涡轮机声的噪声影响能否合适行业标准。
• 在产业产线上，如在汽车零部件生产线上摆设大范围量产测试系统，今朝这些状态监测系统均已在利用中。

基于NI和百度的联创计划，双方会进一步摸索和理论大数据+野生智能在状态监测系统中的利用，帮助客户挖掘潜伏投资，进而监测系统代价。在智能制造范畴，NI和百度飞桨联创摸索的成功，是基于NI在测试丈量范畴，以及百度在大数据、野生智能范畴的经历堆集和延续创新投入的功效。其中充实发挥了NI模块化，软硬件平台所供给的高质量数据收集，以及百度飞桨深度进修平台的上风，从而构建了一个从物到决议、从练习到摆设的端到端快速迭代的产业状态监测处理计划的思绪。

链接NI全球生态，拓展聪明未来

当前，产业+野生智能在智能制造产业升级革新的利用仍处于起步阶段。与电商等消耗性范畴分歧，制造业对于算法的稳定性、决议的正确性有较高要求，同时细分场景较多，而且每个细分场景所触及的痛点、难点各不不异。是以，产业+野生智能仍具有设想和成长空间。NI依托前期的生态资本，期待与一切合作伙伴一路摸索和拓展智能制造的聪明未来。

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