OPC UA for AI，探索AI在制造業(yè)中的更多可能性
發(fā)布時間：2024-06-07 作者：Mark T. Hoske
人工智能（AI）可以通過多種方式幫助解決制造業(yè)勞動力短缺問題，包括幫助工程設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、編程或更新控制代碼以及機(jī)器故障排除。
OPC 基金會董事會主席兼微軟公司人工智能、數(shù)據(jù)和新興技術(shù)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略總監(jiān) Holger Kenn 日前在美國芝加哥舉行的自動化促進(jìn)協(xié)會（A3）Automate 2024 會議上發(fā)表了上述評論，并談到了AI在制造業(yè)中的更多可能性。
AI可以拯救舊代碼，翻譯成現(xiàn)代語言
工程中的AI使用大型語言模型來讀取和應(yīng)用 OPC UA 規(guī)范。用C# 編寫代碼以與OPC服務(wù)器交互。Kenn說，微軟的Copilot軟件可生成標(biāo)準(zhǔn)編程語言的代碼，解釋和記錄現(xiàn)有代碼，用特定領(lǐng)域語言編寫代碼，并將代碼從舊的特定領(lǐng)域語言轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代語言。
“如果我們有一組精心策劃的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，就可以正確訓(xùn)練構(gòu)建大型語言模型，以推進(jìn)遺留代碼。雖然它仍然需要關(guān)注，但它提供了一個起點。”Kenn說。
制造業(yè)可能需要更多的關(guān)注，因為有大量數(shù)據(jù)和系統(tǒng)規(guī)范。從設(shè)備文檔生成機(jī)器可讀的規(guī)范。現(xiàn)有設(shè)備規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換，基于規(guī)范的設(shè)備交互代碼生成。他建議，雖然可以手動完成，但使用AI可以提高投資回報率。
AI為領(lǐng)域?qū)＜姨峁┚幊坛芰?/b>
一個應(yīng)用AI的示例是使用 AI 與大量數(shù)據(jù)進(jìn)行自然語言交互。用戶不需要特定于域的查詢語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；他們只需提出問題即可。可以使用提示來生成查詢，結(jié)果被添加到提示中，然后根據(jù)提示和檢索到的信息生成答案。查詢可以使用嵌入模型和向量數(shù)據(jù)庫（AI），也可以使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（如 SQL）來查詢。這為領(lǐng)域?qū)＜姨峁┝艘环N超級能力，因為他們不需要數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊來構(gòu)建自定義分析。
基于AI的下一代用戶界面
用于工廠的人工智能可以成為下一代用戶界面。數(shù)據(jù)分析和文件檢索可以與AI相結(jié)合。自然語言文檔和維護(hù)記錄可通過嵌入模型和矢量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行索引。通過查詢生成，可以從數(shù)據(jù)湖中檢索系統(tǒng)的歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)。大型語言模型可以將文檔和數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果結(jié)合起來，以提供自然語言答案。問題無需輸入，語音識別可以將語音轉(zhuǎn)換為文本問題。一個潛在的應(yīng)用是基于語音的故障調(diào)查和維護(hù)程序，可用于基于對話的根本原因分析。AI可以幫助操作員更快速、更有效地維修機(jī)器。
另一個AI應(yīng)用的例子是幫助協(xié)作機(jī)器人。基于感知的 AI 可識別物體和位置。國家語言指令和互操作性可以與現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)配合，在移動機(jī)器人和仿人機(jī)器人的基礎(chǔ)上實現(xiàn)柔性制造。
圖：OPC基金會AI工作組于今年4月宣布成立，將在工程階段研究AI技術(shù)，
使用OPC UA和OT服務(wù)器作為AI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。
AI在制造業(yè)中的更多可能性
OPC基金會近日宣布成立了“面向人工智能的OPC UA（OPC UA for AI）”新工作組。使用 OPC UA 和 OT 服務(wù)器作為 AI 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，研究處于工程階段的 AI 技術(shù)。
它使用 AI 生成的配置文件，用于利用 OPC UA 的工業(yè)連接軟件。使用基于AI的接口可用于自動化系統(tǒng)的操作。這有助于擴(kuò)大自動化領(lǐng)域并提高工程師的效率。借助AI，機(jī)器人技術(shù)可以應(yīng)用于小型制造設(shè)施中成本更低、可變性更高的應(yīng)用。
設(shè)立這一工作組旨在利用AI的能力來簡化生產(chǎn)流程，如從數(shù)據(jù)分析到代碼生成，并重新定義制造環(huán)境中的用戶界面。擁有基于OPC UA定義的大量標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域信息模型，OPC基金會看到了利用這些標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)將AI輕松集成到工業(yè)環(huán)境中的方法。這些技術(shù)的結(jié)合將提供快速進(jìn)入市場的解決方案，滿足行業(yè)需求。
該工作組將重點關(guān)注AI可顯著影響制造流程的幾個關(guān)鍵領(lǐng)域：數(shù)據(jù)分析、下一代用戶界面以及代碼生成和文檔等。
OPC基金會還推出了一項新舉措，旨在使用OPC UA提高IT和云平臺之間的互操作性，目標(biāo)應(yīng)用程序包括：使用AI的數(shù)據(jù)分析、工業(yè)數(shù)據(jù)空間、數(shù)字產(chǎn)品通證、工業(yè)元宇宙應(yīng)用程序以及數(shù)字孿生。
Kenn表示，目前已有65個成員對OPC基金會AI工作組感興趣，其中包括主要的云供應(yīng)商。未來可能會產(chǎn)生特定領(lǐng)域的語言模型。涉及 OT、IT 和AI的大型系統(tǒng)集成商也有興趣參與其中。我們的想法是讓AI提高工廠車間的能力，而操作界面可能是一個延伸。
此外，AI也將可用于邊緣設(shè)備和平臺，正如其他應(yīng)用一樣。當(dāng)衛(wèi)星連接出現(xiàn)故障時，一些過程工業(yè)應(yīng)用（如用于遠(yuǎn)程位置的應(yīng)用）可能希望在本地的邊緣設(shè)備上運(yùn)行AI。