语音识别功能是否能让变革型机床人机界面成为现实

佚名
2019-07-24
来源:数控机床网

一种新型的加工数字助理将语音控制嵌入各种CNC类型中,并利用语音驱动访问机床相关信息。这款工具可以提高车间工作人员的工作效率,一家机床制造厂商认为这很有可能是一场改变规则的革命。

如果数控机床的可以通过设备与工作人员交流,并理解机械人员的命令。或者,如果工作人员能够通过相同的方式,控制操作车间中不同的数控机床(图1)。如果工作人员不仅可以访问机器上的数据,还可以访问和设备使用相关的所有信息,包括操作和维护说明以及当前作业的设置说明,从而根据用户的口头请求提供所需信息,会出现哪些变化。而这就是由iT SpeeX公司引入,将语音识别技术带入机床的人机接口(HMI)系统Athena对用户做出的承诺。

图1未来的机械加工设备控制是否也如设想的那样呢?语音交互使得界面不仅可以控制车间中的任何数控机床,而且可以方便地访问车间内有用的信息

从该系统早起的试验过程可以发现,除了通过直接体验外,想要完全体验此款系统的潜在转换能力有着一定的困难。大家可能无法完全体会一位机床操作人员需要多少信息源输入的信息,访问并使用这些信息的过程有多么困难或耗时,所以直接与设备做出交流,并根据需要获得关于设备等的准确信息,这样会让技术工作人员的工作准确度和效率有明显提高。

此外,在同一间车间内,操作人员在不同的控制模式下,其工作效率如何。Athena却不存在这些问题,因为其内部研发人员在设计Athena时,便是希望它能够以相同的方式与不同品牌和型号的设备配合工作。

系统包括具备降噪功能的头盔和可以在车间移动终端中使用的软件。操作人员通过头盔中自带的话筒发出指令并提问,包括CNC操作所需合理指令和设备或工作相关问题。

例如,工作人员可以提问:“Athena,运行第408号部件程序0。”“Athena,停止供应冷却剂。”或者“Athena,切换刀具型号至T15。”等。每句话以该系统的名字开头,目的是为了让Athena明确这是工作人员与它的交流。若是要求设备运行的指令,系统则会以问题形式重复指令,向操作人员确认指令理解是否正确。当听到工作人员的回复为:“是的,Athena。”系统便会开始执行指令。

同时,工作人员还可以进行查询,例如:“Athena,显示报警历史。”“Athena,显示如何设置第408号部件程序。”或“Athena,如何更换空气过滤器?”等,从这些查询内容可以看到,这项技术已经得到了很大发展。开始涉及计算公式,可以准确检索机器手册和车间文件,回答工作人员的问题。

如今,一台Athena头盔和计算机可以共同控制一台机床。公司表示,将开始在这个模型基础上进行技术的现场测试和优化,从测试版用户开始。但是根据规划,下一步是适用车间的无线连接,允许一位操作人员戴上头盔后便可操作多台机器。最终目标是车间内配备多个系统,负责不同工作,根据工作人员的工作特点,给予他们不同层次的权利,如向设备发出指令或进行相关内容查询。

iT SpeeX是Mason俄亥俄州总部2016年推出的一项新业务,在现有技术上形成工作版本。该项技术的出现,大部分归因于公司创始人Dan Bagley先生面临所面临的实际发展问题。在机床行业发展多年的他曾在全国模具加工协会担任重要职务,也是Cepstral语言技术公司的负责人。在该公司工作期间,他结识了亚马逊Alexa的项目经理杰夫·亚当斯。随后,二人携手开始研发完全独立于车床品牌的制造设备互动语音指令HMI。

Dan Bagley先生表示:“车间希望设备操作更简单,并可组合使用不同品牌、控制系统和功能的设备。他们也希望能够更快获取设置信息,设备功能更加直观。大家对系统所包含的技术没有更进一步的理解,但是在日常生活中都在使用(图2)。制动的速率和功率由系统智能操作部分决定,不需要查看PDF文件或进行任何按键操作,便可激活系统。”这便是Athena的最终目标。声音识别是互动的一种方式,但是最终大家想要看到的是,即便是工作人员完全并不具备相关专业知识,也能够有效进行设备的操作。

图2 用户通过语音输入问题后,系统使用与加工相关文档中的相关数据匹配的算法回答提问,在设置文档中找到相应问题的答案

Makino公司是这项技术的最早支持者之一,公司CEO Don Lane表示,这项技术与公司的客户帮扶文化完全契合。“我们相信,这项技术可以提高客户操作机器的效果。”Makino公司的Athena项目经理Mark Waymouth先生以智能手机为例做了这样一个比喻:“在本地驾车时,我从来不会用手机上的GPS功能,直到软件开始显示各种交通信息。而现在,我已经离不开它了。”同样,Athena也会在提供轻松查看和调取信息的道路上提供更多可能性。这就如同智能手机越来越多的新功能被研发出来,Athena的价值也会越来越大,也许用户在使用过程中能够发现系统发明者未曾察觉到的新功能。例如,如果Athena在显示机器和工作信息的同时,还可以准备企业资源规划(ERP)数据,事情会变成什么样呢?

通过这个界面控制机床带来的不同感觉也是系统的另一重要方面,也是关键方面,没有体验过系统的人是没有办法明白其中的关键所在。在经过15min的体验后,开始学习并适应这种感觉。可以慢慢放松声调,确保语音识别功能能够做出最好的响应,这是设备和界面开始完全服从人们发出的命令。设备可完成人们下达的任务,而Athena也能及时反馈或显示人们所需的信息。这种感觉跟在CNC面板上通过按键一步步开展操作是完全不同的。

能够肯定的是,熟悉某一款CNC界面的操作人员,相比个人通过Athena而言,能够更快通过按键找到结果。但是这种效率并不能转移到其他控制系统。相比之下,适应了Athena的操作人员可以处理各种CNC机床,完全不用担心设备配备的是哪款控制模型。随着设备用户效率提高,整体设备效率(OEE)也提高了。“我们能够发掘出加工人员的更多价值。”Mark Waymouth先生说道,“我们所要学习的不再是按键的位置。”


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