2015年，國務院正式印發《中國制造2025》，該文件是全面提升中國制造業發展質量和水平的重大戰略部署，目的在于改變中國制造業“大而不強”的局面。要從制造業大國，變成制造業強國，技術無疑在其中發揮著關鍵的作用。

通常，人們都關注技術在推動生產和管理環節智能化，但卻常常忽視設備維護這個必不可少的環節。

據了解，中國每年設備采購規模超10萬億元，每年設備維護費用在2000-3000億元。設備故障會對整個生產流程帶來效率損耗，維護不善會使工廠的生產率降低5-20%，而計劃之外的生產中斷更是會給企業造成巨大的經濟損失。傳統維護模式中的事后維護與預防維護都會影響生產效率與產品質量，并大幅提高生產成本。

工業領域急需一種具有前瞻、高效，并極具可行性的解決方案來突破維護困局。碩橙科技正是一家專注于通過機械噪聲識別、以非接觸的方式實現生產流程監控和設備故障預判的人工智能企業。

清華園里碰撞出的科技之“聲”

想到用聲音識別來監測設備狀態，故事還得從清華大學的校園說起。

碩橙的核心團隊都是來自清華大學的“學霸”。CEO莊焰是清華大學機械工程系學士、工商管理碩士；首席科學家譚熠是清華大學工程物理系博士；而總工程師瞿千上則是清華大學電子工程系學士、德國達姆施塔特工業大學碩士。

“我們做這個事情也是源于一個偶然的機會?！鼻f焰說。當時譚熠在清華從事可控核聚變的研究，一個重要的日常工作是運行和維護SUNIST球形托卡馬克裝置。為了最大程度地降低實驗設備監控的部署難度，提高便利性和有效性，譚熠想到了利用聲學特性對設備進行監測。

彼時，同在清華的莊焰正在從事機械無損方面的研究，因此莊焰對機械的故障類型，以及機械故障的因素都很熟悉。

一次機緣巧合的聚會上，莊焰和譚熠“撞”在了一起。譚熠一直在做信號處理，包括從核聚變里的質子、中子、等離子體等粒子的無序運動中尋找有限的規律，這樣的深厚的積累也同樣適用于發現機械故障特征值上；而莊焰對機械工程的種種如數家珍。二人一拍即合，希望把聲音識別的技術帶到到預測性維護領域，于是碩橙科技誕生了。

“聽”聲判斷機器故障

2016年，碩橙科技正式注冊成立；2017年碩橙正式推出產品——“機器聽診大師”系統。

莊焰告訴億歐，“機器聽診大師”可通過布置在工業環境中的碩橙盒子收集機器設備噪聲，從中提取聲音特征值，利用機器學習，識別工業設備實時運行狀態以及各零部件的健康指標。

機器工作時通常會發出大量噪聲。嘈雜的噪聲雖然令人厭煩，但卻蘊含著豐富的機械狀態設備信息，并且提供了一種非接觸的設備狀態監測途徑。

目前市面上有很多提供工業設備運行維護服務的機構與公司。他們大多都通過接觸式傳感器了解設備狀態。然而，不同廠家不同型號的各種設備收集的數據，需要考慮各種不同的硬件接口和軟件協議，互聯互通十分困難，非常繁瑣。噪聲這種“非接觸式”的信息傳遞方式，既不需要將傳感器與被監測設備做剛性連接，又比超聲波、X射線等其它“非接觸方式”成本低很多，還能夠很方便地實現在線實時監測。

利用噪聲識別來監測設備，并不是新鮮事，很多科研人員、實驗室和企業都嘗試過，有一定效果，但都存在較為嚴重的局限性，很難推廣。碩橙科技憑借自身強大的研發實力，自主開發了一整套通用、自適應的噪聲識別算法，攻克了相關的技術難關，使“機器聽診大師”的分析能力更進一步。

據了解，碩橙的特征集覆蓋大部分機械運動特性，可描述絕大部分常見機械故障，對數據量的要求顯著降低。使用者可通過移動端、PC端隨時查看設備的健康狀態、歷史統計等數據。如果機器發生異常，客戶端會立刻警報、響應迅速。碩橙的AI會自動識別并統計機器運轉狀態，實時分析機器健康程度，學習、定位故障。

“聽診大師”，大有可為

近些年來，快速、高效的聲學故障診斷技術逐漸興起，除了應用于設備故障診斷外，利用該技術進行產品質量檢測已成為一個新的發展方向。

機械噪聲雖然嘈雜，但卻蘊含著豐富的設備狀態信息，能夠準確地反應出機械設備的運行狀態。通過分析機械設備的聲學信號，就能對設備實施狀態監測和故障診斷。小波分析和神經網絡的出現，也推動了聲學故障診斷技術的發展。另外，聲學故障診斷技術已開始由簡單的狀態監測向故障預判的方向發展，并逐漸實現了以人工智能識別聲音的方式來進行故障預判。

“很多公司還在用人工，通過聽筒來判斷產品的良品率，造成了誤識率很高、成本浪費巨大的問題?！鼻f焰說，因此碩橙率先將技術應用到產品質量檢測中。

音頻檢測可對各種工業零部件和產品進行有效地檢測，并用來評價其完整性、安全可靠性等性能指標，它是檢驗質量、改進工藝、保障設備安全性的重要手段。從音頻檢測的各個聲音參數中可以提取相關的工件信息，包含工件的缺陷類型、大小、位置和變化趨勢等特性信息，對缺陷的反映具有真實性和實時性，因而適用于成品及半成品工件的在線快速檢測。

莊焰表示，“機器聽診大師”可為客戶帶來可觀的經濟效益：

1. 降低運維成本：合理安排維護，大幅提高工業系統設備維護效率，延長設備壽命，高效的協同工作處理故障：優化備件采購，制定最佳的維護策略實現可靠性、高性能和低成本的平衡，提高客戶應對市場價格和成本波動的能力；減少停機時間，通過故障預判減少非計劃停機造成的損失，降低生產成本，提高工作效率。

2. 提高生產效率：生產量統計，實時監測設備生產，收集、處理、分析產量數據并反饋給客戶，幫助客戶及時進行生產調整，提高生產率；實時生產狀態，為客戶實現任意時間地點對機械運行狀態實時監測，掌握健康發展趨勢，有利于更好地做出管理決策；智能制造升級，優化工業領域整體生產運營效率，優化資源配置，進一步增加企業價值。

“機器聽診大師”可廣泛適用于機械加工、煙草、核電與火電、軌道交通、游樂設施、石油化工、電梯和扶梯等行業或領域，目前碩橙科技已與諸多知名企業合作，如廈門煙草、寶潔集團、中國商飛、中冶賽迪等。

用聲音連接千億市場

質量檢測行業的價值常常被忽視。而事實上，隨著社會的進步和發展，基于全社會對使用產品的質量、對生活健康水平、對生產生活的安全性、對社會環境保護等方面要求的不斷提高，檢測的重要性日益凸顯。

前瞻產業研究院《2018-2023年中國質量檢驗檢測產業發展前景與投資預測分析報告》顯示，未來幾年全球檢測行業將保持5%-7%的年均增速，2020年全球檢測市場規模有望超過1800億歐元。中國的檢測行業正處于快速發展的階段。2016年我國第三方檢測市場規模為1045. 5億元，同比2015年的792. 8億元增長了31.9%, 2017年我國第三方檢測市場規模增長至1319. 0億元。

在工業自動化、醫療、電子等行業，智能檢測系統廣泛應用于各類產品的設計、生產、使用、維護等各個階段，對提高產品性能及生產率、降低生產成本及整個生產周期成本起著重要作用。

“聲音是傳遞信息的重要方式之一，也是識別對象的一種重要數據源。作為一種行為識別技術，聲音識別設備不斷地測量、記錄被識別物體發出聲音的波形及其變化，將現場采集到的聲音同存儲的聲音模板進行精確匹配、對比，從而確定發聲物體所對應的狀態，甚至是未來發展趨勢?！扒f焰說道。

碩橙的“機器聽診大師”可通過非接觸的方式監測設備，因此具有很高的可復制性。目前碩橙的產品主要用在先進制造領域。另據莊焰介紹，碩橙科技正在尋求新一輪融資，希望用于銷售體系的創建和渠道的打通，讓碩橙的產品和服務能打通能源、交通運輸、特種設備等更多行業及場景，用數據驅動未來，讓每一臺設備都能健康運行。

活動推薦：“5G物聯峰會”

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