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前言
歡迎回到AI智慧製造,上一篇我們講到了目前製造業的一些困境,並且說明了相關的解決方案。而本篇文章將會各位詳細闡述在雲端上的實際操作與展示架構圖,並且針對應用到的雲端產品進行說明與簡介。希望透過這次的架構展示,使讀者能夠更深入了解雲端所帶來的優勢,並且透過雲端技術也能替傳統製造業注入新的活水。

首先先為讀者送上一張架構圖:

AI智慧製造:雲端架構深入淺出


在上一篇文章中,提過在這個案例中的作法主要是透過在研磨廠中配置攝像頭,並且針對鋼材的多個面進行實時照片拍攝,進而將這些照片透過專線或者網路,傳輸至雲端平台上的對象存儲。

接著會進行人工自定義標籤,定義出有瑕疵、無瑕疵等等的判別後的照片,再將這些照片通過雲端的機器學習(ML)的工具進行模型訓練,待模型訓練完成後部署至雲端主機上,後續的所有待判斷照片,都可以透過網路傳輸至雲端主機上進行判別,並且回傳結果至操作人員的客戶端螢幕上。

筆者就此架構進行優劣分析如下:

優勢

  1. 將多數硬體資源透過雲端部署,節省前期部署時間與維護成本。
  2. 機器學習可以通過預建立的AI模型進行訓練,並且可根據自己的需求進行客製化調整。
  3. 工廠端僅需引入攝像頭等自動化攝像設備並接上傳輸線即可。
劣勢
  1. 需配置相當穩定的傳輸線路,以避免服務中斷。
  2. 延遲較高,等待時間可能較久。
那麼,還有其他方案可以替代嗎?有的,請詳見下圖:
AI智慧製造:雲端架構深入淺出
 
如上圖,此架構一樣需要配置攝像頭,且攝像照片一樣須傳送並存儲在雲端平台上的對象存儲桶中,並且通過雲端平台上的機器學習工具進行模型的訓練流程。模型訓練完畢後,直接部署在工廠端的邊緣設備上,在這個判斷過程中,也可以收集相關的判斷結果反饋,並優化模型。

而以上的架構優劣如下:

優勢
  1. 網路配置需求較低
  2. 運算與結果回傳速度提升
劣勢
  1. 更新判斷模型費時較久
  2. 需要添購邊緣伺服器硬體,成本提高
  3. 硬體維護人員成本


以上兩種雲端架構,皆透過雲端平台的工具進行AI模型的建立與訓練,不同的是這個判別模型是部署在「雲端平台之上」或者「工廠端的邊緣設備上」。

後續帶來的效果也會不同,若建設在雲端平台之上,將會省去大量的人力與硬體成本,但在網路傳輸上會有些微延遲,判斷的速度可能會降低;若透過雲端平台的工具將模型訓練完成後,再部署至邊緣設備上,將會提升網路傳輸速度,但同時也須負擔額外的硬體成本。

沒有最好的解決方案,只有最適合的解決方案,以上兩者方案提供給先進們參考,就當作筆者的拋磚引玉,期待未來在AI智慧製造上能夠借用雲端的力量,借力使力,達成AI數位化時代的願景。
 



撰寫人
 

解決方案架構師
吳祐德 Ted Wu