德国研发声学监测系统 可让汽车制造商等及时发现生产故障

如果制造商们能够立即对机器和设备的故障做出反应，就能避免机器或设备停机。据外媒报道，德国奥尔登堡（Oldenburg）的弗劳恩霍夫数字媒体技术研究所（Fraunhofer Institute for Digital Media Technology，IDMT）就研发了一个声学监测系统，该系统能够根据噪音识别生产参数是否在设定极限值内。该项技术基于人工智能，能够帮助制造商们了解机器状态，并优化生产控制。

（图片来源：弗劳恩霍夫数字媒体技术研究所）

在如今的生产环境中，汽车、飞机、光学系统、医疗设备等产品都是先单独生产大部件，然后再将此类部件粘在一起或装配在一起。弗劳恩霍夫数字媒体技术研究所声学事件检测部负责人Danilo Hollosi解释：“由机器臂负责装配工作，因此，元件误差的影响会很大，如果尺寸太大，就会造成碰撞和位移。”而且通常发现错误的时间太晚，从而导致设备意外停机，造成高成本损失。

为了避免上述情况，并快速检测出故障，Hollosi与团队合作研发了智能传感器，能够直接安装在机器或设备上，并立即识别出故障。至关重要的是，该传感器对空气中的声音很敏感，可以根据噪音识别故障。工程师解释道：“当将匹配的连接器连接在一起时，能够发出麦克风或传感器能够获取的滴答声。如果没有发出滴答声，该声学监测系统会显示出错误信息，并有可靠的文档记录。同时，相关的工人也会得到通知。”在自动化生产过程中，会利用元数据来记录生产过程以及保证质量。该解决方案的一个独特之处在于，该维护系统可以区分无数种滴答声以及机械撞击声，还能够过滤掉生产环境中造成干扰的噪音。Hollosi表示：“并非所有的滴答声都是一样的，机械连接在一起的声音与电灯开关、订书机或圆珠笔的声音不同，当机械快速就位时，会发出各种不同的噪音。”

研究人员特别设计的AI算法用于分析音频，能够检测出干扰声和目标噪声，可以直接在传感器上处理数据。完整的监测系统只占用很小的空间：麦克风、音频信号处理技术、软件和电池都被装在一个香烟盒大小的外壳中，而且尺寸还能够做得更小。该微型解决方案有三个版本，可轻易集成于现有系统中。用户还可以选择将该智能维护系统安装在机器人身上，或者安装在离机器或设备几米远的地方，以及具有战略价值的测量点上。此外，该声学解决方案还能够扩展，这一特点对于工业应用而言非常重要。

研究人员总结表示：“我们实际上是让机器具备听觉，从而确保质量，让制造商能够在早期及时识别故障的迹象，减少意外停机时间，协调车间工作流程，并且提高整个工厂的效率。”