项目背景

成立于2016年的硕橙科技，通过噪声识别切入预测性维护领域，致力于帮助企业实现生产环节实时监测、设备故障预判、产品自动化质检和环境异常报警。

公司主营产品“机器听诊大师”通过布置在工业环境中的橙盒（SC Box）收集机器设备运转噪声，从中提取声音特征值，利用机器学习和AI算法识别工业设备的实时运行状态以及各零部件的健康指标。

过去，在“机器听诊大师”出现前，细微变化的噪声中存在着多少与机器故障相关的安全隐患，鲜为人知；如今，在国家大力倡导奔向“工业4.0”的今天，关于生产浪费的困惑，关于设备噪声的忽视，依然无时无刻不在发生着。

客户痛点

连不上的中国工业“接口”

对于国内绝大多数的生产企业而言，生产状态的监控和设备的预测性维护是企业的两大重要场景，而打通这两大场景的要点在于实现数据跨接口、跨设备、跨平台的互通互联。然而，互通互联在当前企业智能化建设过程中依然是普遍存在的难题。

通常工厂主要通过机器的数据接口来判断机器状态（开机，装料、送料、加工等），并进行工作状态统计。每天机器可以生产多少，良品率多高，这些数据对企业而言，无疑是一笔宝贵的财富。但如今很多工厂，尤其是传统行业，常常忽视对设备的维修养护，导致设备加快老化，还有些设备从未配备任何数据接口，这都极大地影响了整体生产数据的沟通和调用。而想要重新启用接口，一方面动辄几十万的维修成本让企业难以接受，另一方面，在这些“老古董”面前，供应商也是有心无力。此外，更为严重的是由于设备产地、厂商的不同，每家工厂的机器接口也不尽相同，甚至还存在着数据协议的通信问题，导致专家工程师也难以找到合适的维护方法。有些从未使用过的接口甚至还需要付费才能开通，这同样是一笔高额的支出，无形中给设备集中管理增添了难度。

事实上，这些问题在外企中也普遍存在。维修成本、使用成本、调用难度等“历史遗留”问题，让这些 “插不上”的接口不仅直接影响了企业的生产成本和效率，还延缓了中国工业4.0的进程。

设备噪声背后的“玄机”

无法与设备接口相连，是不是就只能让这些重要的设备信息浪费掉呢？

正如开篇所讲，工业设备产生的噪声对企业而言是一笔宝贵的财富。设备在运转的过程中，每一个“节奏”都暗藏玄机。刮擦声变大，可能是缺少润滑油，振幅频率变大，可能是螺丝松动……这些看起来微小的变化，却都有可能极大地影响整个生产线的正常运行。

当然，识别出机器噪声的细微变化对工厂的老职工而言并非难事，多年的经验让他们有了“异于常人”的听力，能够做到“听声辨位”。然而，面对人力资本提高、老职工退休、年轻人不愿意下工厂的现状，这种方法正在逐步“失效”。

解决方案

交给AI！

同图像识别一样，AI也可以在收集大量声音信息后重新定义“噪声”。在百度飞桨助力硕橙科技的“机器听诊大师”解决方案中，AI可以代替人耳，深入到恶劣的工厂环境中，通过噪声对各种机械状态进行识别、检测、统计，并进行设备健康度的评估。这些功能的实现不再需要在设备上开设新的接口，仅需通过网络便可使数据互联，继而实现对设备的预测性维护。

例如，在某工厂的SMT机器状态识别中，“机器听诊大师”能够通过布置在SMT高速贴片机和印刷机上的橙盒，实时获取设备的生产噪声，通过预先训练的机器状态识别神经网络对生产噪声特征数据进行识别处理，实现SMT产线生产量的实时统计。

其中，机器状态识别神经网络就是借助百度飞桨的框架搭建而成。其包含两层使用大卷积核的卷积层和一层池化层，最后在连接双层全连接层后输出识别结果，可最大化识别效率和准确率。例如，基于飞桨搭建而成的刀具工序识别神经网络，帮助某车间刀具产品加工中心完成了切割动作的识别，在仅获得少量训练数据的基础上就获得了高达95%以上的识别准确率。

客户收益

“机器听诊大师”的应用，不仅可提高设备管理智能化，避免因设备故障引起的计划外维修加班，还可整体提高生产线设备开动率，促进性能和良品率的提升。经过半年的应用，目标设备综合效率OEE提升了2-5%。

“机器听诊大师”作为易实施、高投入产出比的设备预测性维护方案。从需求调研开始，一般只需3个月的时间就能落地应用，且由于是非接触性方案，无需改造生产线，更无需停工，不需要额外的操作或应用培训就能直接使用。硕橙科技服务的某汽车零配件客户使用“机器听诊大师”后，投资回报达到了300%以上。

有产品的地方，就一定有生产线。这样的“硬核技术”也并非仅局限在金属等重工业生产，在日化厂、卷烟厂，“机器听诊大师”也同样可以发挥作用，“例如生产纸尿裤需要刀具的配合，刀具切的次数越多，粘在刀刃上的纸尿裤原片的胶就越多，导致下一次切片不均匀、切不断，而这些异常、故障都会在噪声上面有所表现，因此，我们可以通过刀具切割声音的变化来判断什么时候需要对刀具进行维护或者更换，以保障生产线正常运行。” 谭熠解释道。

硕橙科技目前服务的客户有中国烟草、宝洁集团、肯纳金属、中国商飞、中冶赛迪等大型国内外知名企业，应用涵盖了空压机、卷包机、CNC刀具、水泵、SMT贴片机等众多场景。