對于貝加萊，創(chuàng)新，即，通過把握各個(gè)垂直行業(yè)用戶的需求，并借助于橫向科技，通過工程（Engineering）集成，解決產(chǎn)業(yè)實(shí)際的問題，讓用戶獲得高投資回報(bào)。AI就是貝加萊一直持續(xù)關(guān)注的橫向科技。貝加萊持續(xù)為AI應(yīng)用進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施的打造-聚焦于裝備領(lǐng)域的機(jī)器智能化發(fā)展，提供支撐的硬件、軟件及工程解決方案。
感知-AI算力集成的機(jī)器視覺
AI在工業(yè)應(yīng)用，首先是感知，而視覺則是“多面手”，它能夠進(jìn)行缺陷識別、測量、定位、讀碼等多種任務(wù)，也正在成為制造業(yè)中最為重要的傳感器。貝加萊已經(jīng)推出“集成相機(jī)”，即，將鏡頭、光源、相機(jī)、處理集于一體。而最新的貝加萊機(jī)器視覺，已經(jīng)將AI加速器直接嵌入，進(jìn)行高算力的本地處理?？梢圆渴鸹谏疃葘W(xué)習(xí)的本地推理能力-它在增強(qiáng)分析能力的同時(shí)，也提供了更快的響應(yīng)能力。
圖1-AI嵌入的機(jī)器視覺
這款全新的相機(jī)，既有超強(qiáng)算力，也有貝加萊Automation Studio中的工程簡化能力，讓非專業(yè)的工程師也能夠通過“配置”方式快速實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)器視覺應(yīng)用的搭建。
它包括以下一些能力：
-采用深度學(xué)習(xí)的文本識別，它無需訓(xùn)練，不受字體影響（手寫，或在雜亂背景，如紋理或反射的情況）可以進(jìn)行有效識別。
-針對各種環(huán)境下的缺陷檢測，無需手動標(biāo)定，也不需要不良品圖片，僅需少量良品即可進(jìn)行訓(xùn)練。
-在通?；谝?guī)則的算法上加入深度學(xué)習(xí)（如Halcon深度網(wǎng)絡(luò)），以獲得更好的產(chǎn)品質(zhì)量。
圖2-集成AI加速的機(jī)器視覺
如圖2所示的嵌入AI加速器的機(jī)器視覺，其算力可達(dá)26TOPS，這與最新的蘋果A16智能芯片處于同一量級。
OPC UA FX-為AI應(yīng)用搭建傳輸通道
早在2016年，貝加萊即加入TSN的整形器工作組，并與全球工業(yè)通信領(lǐng)域的企業(yè)共同推進(jìn)TSN技術(shù)發(fā)展?，F(xiàn)在TSN被OPC基金會與5G/Wi-Fi統(tǒng)稱為“OPC UA FX”,(FX,即Feild eXchange，現(xiàn)場層通信)。這項(xiàng)技術(shù)與規(guī)范正是為了應(yīng)對今天越來越多的全局分析、優(yōu)化任務(wù)而準(zhǔn)備。運(yùn)行于邊緣側(cè)、云端的這些AI應(yīng)用，需要能夠直接的獲得傳感器的信息，作為感知層輸入，并快速的計(jì)算分析、反饋給底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)。OPC UA FX工作組，正是為了這些越來越多的AI級分析和計(jì)算任務(wù)而構(gòu)造的下一代通信網(wǎng)絡(luò)。
圖3-貝加萊全線產(chǎn)品支持OPC UA FX的通信規(guī)約
如圖3所示，貝加萊目前在X20、APC系列的控制系統(tǒng)中，均支持OPC UA FX的接口能力，并提供TSN交換機(jī)，在分布式I/O系統(tǒng)的總線模塊提供OPC UA/TSN的連接能力。它主要解決AI應(yīng)用時(shí)代的重要問題：
1).通過OPC UA實(shí)現(xiàn)語義互操作能力，以跨平臺數(shù)據(jù)集成應(yīng)用；
2).信息安全保障，當(dāng)數(shù)據(jù)要被在多個(gè)平臺系統(tǒng)間傳輸時(shí)；
3).性能卓越，實(shí)現(xiàn)高速的傳輸，并支持大帶寬的需求如視頻圖像；
4).多業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)混合傳輸—這正是AI時(shí)代所需的，從現(xiàn)場到云端的數(shù)據(jù)傳輸，以及針對各個(gè)領(lǐng)域的信息建模支持。
計(jì)算-APC4100 高算力可擴(kuò)展工業(yè)PC
在AI工業(yè)應(yīng)用中，感知、傳輸，再到計(jì)算，就有賴于高性能的PLC或PC。在一些對響應(yīng)要求不高的場合，PLC即可響應(yīng)。而如果要獲得高算力，則可以采用貝加萊的APC 4100。其可擴(kuò)展的CPU從Intel處理器賽揚(yáng)到Core i系列多核處理器，可以運(yùn)行貝加萊的Hypervisor虛擬控制技術(shù)。支持最大16PCIe的插槽—這意味著可以在其上插入AI加速卡，以提高本地的推理能力，例如英偉達(dá)、HALO、Intel等提供的加速卡。
圖4-B&R Hypervisor技術(shù)支撐
如圖4，Hypervisor提供了在多核處理器如Core i系列上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)的機(jī)制。它包括可以支持Automation Runtime的RTOS，和Windows/Linux的通用操作系統(tǒng)。這使得在多個(gè)核心上分別支持不同的應(yīng)用任務(wù)。在Linux任務(wù)上，主要針對數(shù)據(jù)類、事件驅(qū)動類的AI任務(wù)，或支持Python、Docker這類開發(fā)的應(yīng)用。
圖5-APC 4100工業(yè)PC
APC 4100既可以作為大型的機(jī)器或產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，也同樣可以作為計(jì)算任務(wù)的執(zhí)行者，它可以為高性能的本地推理提供支撐，實(shí)現(xiàn)控制與計(jì)算的融合。
X20 Edge-為邊緣側(cè)任務(wù)搭建的硬件架構(gòu)
在產(chǎn)線級的邊緣側(cè)任務(wù)，需要連接數(shù)據(jù)并集成邊緣應(yīng)用，它需要開放的架構(gòu)，支持本地的AI應(yīng)用。
X20 Edge ，如圖6所示，它是采用基于 ARM 的 CPU，運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，并支持Python的編程?？梢詫?shí)現(xiàn)AI、ML、和IIoT算法的容器化環(huán)境。
圖6-X20 Edge邊緣控制器
它內(nèi)嵌的OPC UA協(xié)議?？梢耘c云端系統(tǒng)進(jìn)行快速的連接，也可以自行采用WebAPI、Restful、MQTT來實(shí)現(xiàn)這些連接。容器環(huán)境，可以支持外部的容器化應(yīng)用的運(yùn)行。
執(zhí)行-機(jī)器人與智能輸送系統(tǒng)
在生產(chǎn)線的執(zhí)行端，除了ACOPOS系列伺服驅(qū)動器，貝加萊的Codian系列機(jī)器人、ACOPOStrak/6D智能輸送系統(tǒng)，也將更為智能的提供產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度。
圖7-Codian機(jī)器人與智能輸送系統(tǒng)
ACOPOStrak和ACOPOS 6D的內(nèi)嵌智能路徑調(diào)度，因此，他們本身是一個(gè)智能的執(zhí)行體。在任務(wù)的需求發(fā)送給他們后，如何獲得最優(yōu)的策略，將由軌道系統(tǒng)的控制調(diào)度算法自行計(jì)算，并控制驅(qū)動系統(tǒng)給出控制的電流、相位等信號。
工程集成-AIGC編程
人們會擔(dān)心AI時(shí)代的這些技術(shù)會變得復(fù)雜，讓工程師花費(fèi)更大的學(xué)習(xí)和工程時(shí)間消耗于不同的任務(wù)之間。而這也是自動化企業(yè)在技術(shù)集成中必須考慮的。而貝加萊的Automation Studio Copilot則基于AIGC的方式為開發(fā)者提供了更為高效的代碼利器。
圖8-Automation Studio Copilot生成式AI編程
Copilot與Automation Studio的幫助文件相連，它可以更為廣泛的使用示例代碼和項(xiàng)目模版、以及更多的知識庫資源來為開發(fā)者提供輔助。
Automation Studio可以快速的生成自動化的代碼，如ST的代碼，支持代碼的注釋和優(yōu)化，并且，它非常了解貝加萊庫中的自動化系統(tǒng)命名規(guī)則。除此之外，Automation Studio還為AI時(shí)代的分布式能力提供了協(xié)作，以及在版本控制方面的增強(qiáng)。
感知-傳輸-計(jì)算-執(zhí)行的完整應(yīng)用架構(gòu)
這是一個(gè)完整的架構(gòu)，在原有的系統(tǒng)升級中，將AI分別嵌入在機(jī)器視覺、PC，并通過OPC UA FX實(shí)現(xiàn)設(shè)備間互聯(lián)、云端/邊緣側(cè)的連接。并在執(zhí)行側(cè)更為智能的機(jī)器人與輸送技術(shù)。如圖9所示，貝加萊在整個(gè)應(yīng)用架構(gòu)中，強(qiáng)化了AI的能力。
圖9-更為智能的機(jī)器與產(chǎn)線
AI對于裝備及產(chǎn)線及應(yīng)用而言，最為重要的是，它能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾個(gè)方面的技術(shù)升級：
1).通過語音交互來提高機(jī)器的“易操作性”—這是大語言模型時(shí)代的基本能力；
2).視覺的感知，對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的缺陷識別、機(jī)器人智能導(dǎo)引，前者提高質(zhì)量，后者帶來效率和工程的簡化。視覺與機(jī)器人、與輸送系統(tǒng)的同步，帶來了整體效率的提升。
3).AI的參數(shù)優(yōu)化，對于出廠前的調(diào)試、現(xiàn)場運(yùn)行的批次后參數(shù)優(yōu)化，能夠帶來良品率的提升，不良品降低帶來的成本下降。
總之，AI最大的潛能就在于它能夠構(gòu)建一個(gè)“自我迭代”、“更為聰明”的機(jī)器。而貝加萊，一直致力于為這樣的機(jī)器和系統(tǒng)提供基礎(chǔ)支撐，以及工程化的服務(wù)。