一、产品概览
AI-SOP 是一套面向制造业现场、以人工智能视觉为核心的标准作业流程（SOP）智能监控系统。它通过工业相机实时采集作业画面，结合 AI目标检测、人体/手部姿态检测与手势分类模型，自动判定工人是否按 SOP 规定的工步执行装配操作；同时联动报警灯、蜂鸣器与语音播报，对漏工序、错工序、动作异常等情形实时提示，并将全过程数据写入数据库，用于质量追溯与报表分析。
图 1 AI-SOP 系统架构总览
"AI-SOP 把传统纸质 SOP 变成会"看"的数字 SOP。"
1.1 产品定位
AI-SOP 定位于装配/检测/包装/拆装等重复性作业工序的智能化监控，覆盖电子、汽车零部件、家电、医疗器械、新能源、轻工等行业的产线工位。它既可作为独立工位软件部署，也可对接 MES/QMS系统形成完整质量闭环。
1.2 核心价值
● 降本：替代人工巡检，1 套系统覆盖 1 个工位 7 ×24 小时监控，巡检人力成本下降 60%+。
● 提质：工序级实时纠偏，漏工序/错工序及时报警，单工位一次合格率提升 15-30%。
● 可追溯：全流程数据自动入库存档 ，录像 + 截图 + 工序记录三件套，质量追溯秒级响应。
● 数据驱动：多维报表自动生成合格率/工时/报警分析 ，支撑工艺优化与瓶颈定位。
● 易部署：单机软件 + 工业相机 + 报警设备即可投产，无需改造产线，1 天内完成调试。
二、行业痛点与解决方案
传统痛点 | AI-SOP 解决方案 |
纸质 SOP 贴在墙上没人看，作业标准难以落地 | AI 视觉实时识别每一步操作，错/漏工序立即报警 |
人工巡检成本高、覆盖窄、主观性强 | 7 ×24 小时不间断监控，1 套系统替代多班次巡检员 |
缺陷流出后追溯困难 ，责任难界定 | 全程录像 + 截图 + 工序记录三件套，按执行单号秒级追溯 |
新员工上岗培训周期长 ，容易出错 | 工序状态机自动引导，错误即时提示，缩短上岗周期 50% |
质量数据散落 ，无法支撑工艺优化 | 多维报表自动统计合格率/工时/报警分布，数据驱动决策 |
改造产线投入大、周期长、风险高 | 软件 + 相机 + 报警设备即插即用，不改动产线结构 |
三、核心功能
3.1 SOP 智能执行监控
系统的核心引擎。选定项目 → 产品 → SOP 后启动，相机持续取流，AI 检测模型实时分析画面，工序状态机按工步顺序自动推进。每一步的合格/异常状态、耗时、操作员均自动记录。 
图 2 SOP 执行监控流程
3.2 AI 多模型协同
AI-SOP 不依赖单一模型，而是多模型协同决策：
● AI 目标检测（ON NX Runtime，支持 GPU 加速）：识别工装、部件、产品类别。
● 人体姿态检测：捕捉人体关键点，判定工人位置与动作姿态。
● 手部姿态检测：捕捉手部关键点 ，识别精细操作。
● 手势分类器（ML.NET）：对手部关键点做多分类预测，识别具体手势动作。
● 条码识别（OpenCV ML + ZXing）：定位 + 解码产品条码，独立于目标检测模型加载状态。
3.3 实时报警联动
异常发生时，系统多通道同步报警，确保操作员第一时间感知：
● 报警灯：绿/黄/红三色按报警级别点亮，可配置闪烁模式。
● 蜂鸣器：分级别鸣叫（提示/警告/严重），可配置常鸣或闪烁。
● 语音播报：TTS 子进程播报具体异常内容，子进程隔离运行避免 DLL 冲突。
● 屏幕提示：监控界面高亮显示异常工步与原因。
● 报警记录：每条报警写入数据库，含级别、类型、时间、关联工步与 recordNo。
3.4 全流程数据记录
图 3 统一数据库架构
所有业务数据（项目/产品/SOP/工序/记录）共享单一本地数据库，部署简单、便于备份迁移。录像 、截图、手势数据、日志按执行单号归档 ，便于追溯回放。
3.5 多维报表分析
图 4 报表分析示例
● 合格率分析：按项目/产品/SOP 维度统计合格率趋势。
● 报警分析：热力图展示高发时段与高发工位，辅助排查频发故障。
● 工时分析：识别效率瓶颈工位与班次 ，支持按操作员对比。
● 报表导出：支持 Excel 导出，便于对接 MES/QMS 系统。
四、产品特色
AI-SOP 在工业视觉监控领域具备以下差异化优势：
五、应用场景
行业 | 典型工序 | AI-SOP 价值 |
电子装配 | PCB 插件、螺丝锁付、线束连接、点胶 | 防漏装、防错装，螺丝数/胶量自动核对 |
汽车零部件 | 总成装配、线束插接、扭矩工序 | 工序顺序强制，扭矩动作识别 |
家电制造 | 电机装配、外壳合盖、贴标 | 关键工步视觉确认 ，缺陷拦截 |
医疗器械 | 无菌装配、包装封口、贴标 | 合规记录全程留痕 ，录像可追溯 |
新能源电池 | 电芯堆叠、焊接、入壳 | 工步顺序防错，异常即时报警 |
轻工包装 | 装盒、封口、贴标、装箱 | 防漏装、防错件，装箱完整性核对 |
拆装维修 | 设备拆解、清洗、复装 | 工序引导 ，防止漏装/反装 |
六、技术架构
AI-SOP 采用四层架构，兼顾性能与可维护性：
1. 表现层：WinForms + AntdUI 现代化控件库，深色/浅色主题切换 ，触屏友好。
2. 业务服务层：相机/检测/报警/语音/工序引擎等服务模块 ，依赖注入（DI）统一管理生命周期。
3. 数据模型层：单一本地数据库 + ONNX/ML.NET 模型 + 全局 config.json 配置。
4. 外设环境层：工业相机、报警灯/蜂鸣器（串口 WCH 协议）、NVIDIA GPU、TTS 主机。
图 5 检测与报警数据流
6.1 关键技术指标
指标 | 规格 | 说明 |
推理框架 | ONNX Runtime 1.23支（CUDA / TensorRT / DirectML / CPU） | |
检测模型 | 目标检测模型（ONNX ，可替换为客户自训练） | |
姿态模型 | 姿态检测模型（人体 17 关键点 + 手部 21 关键点） | |
手势分类 | ML.NET 多分类（支持自训练 gesture_cls.zip） | |
数据库 | 本地嵌入式数据库（单文件，免安装） | |
相机驱动 | 大恒 / 海康 / 华睿 / OpenCV | |
视频编码 | FFmpeg（NVENC/QSV/AMF/libx264） | |
渲染管线 | OpenTK + SkiaSharp（零拷贝双缓冲 ） | |
UI 控件 | AntdUI 2.4.x（Ant Design 风格） | |
运行时 | .NET 8 Desktop（Windows 10/11 64 位） | |
6.2 硬件配置建议
组件 | 最低配置 | 推荐配置 |
CPU | Intel i5-10400 / Ryzen 5 3600 | Intel i7-12700 / Ryzen 7 5800X |
内存 | 8 GB | 16 GB |
GPU | （可选）GTX 1650 | RTX 3060 / A2000 |
存储 | SSD 128 GB | NVMe SSD 512 GB |
相机 | 200 万像素工业相机 | 500 万像素工业相机 |
报警设备 | 三色灯 + 蜂鸣器 | 三色灯 + 蜂鸣器 + 语音播报 |
七、部署与运维
7.1 部署形态
● 单机部署（推荐）：每工位一套软件 + 工业相机 + 报警设备，数据本地存储 ，适合保密产线。
● 集中部署：多工位独立运行，数据通过本地数据库文件定期汇入中心数据库，便于跨工位分析。
● 混合部署：边缘端 AI-SOP 实时监控 + 中心端报表平台，对接 MES/QMS 形成质量闭环。
7.2 实施周期
1. 需求调研（1-2 天）：梳理工序步骤、识别关键动作、确定相机位置与报警策略。
2. 模型训练（7-14天）：采集样本图片，标注训练目标检测模型；如需手势识别，采集手势数据训练分类器。
3. 系统部署（1 天）：安装软件、配置相机与报警设备、加载模型、SOP 工序编排。
4. 调试优化（1-3 天）：现场试运行，调整置信度阈值、超时时间、动作区域 ，验证报警准确率。
5. 验收交付（1 天）：操作员培训、文档交付、运维交接。
7.3 运维与升级
● 日志查看： 内置日志查看器，实时排查运行异常。
● 数据备份：一键备份本地数据库，支持定时备份策略。
● 自动更新： 内置版本检查与在线升级 ，及时获取缺陷修复与新功能。
● 远程支持：技术团队可远程协助调试（需用户授权）。
八、为何选择 AI-SOP
8.1 与传统方案的对比
对比维度 | 纸质 SOP + 人工巡检 | AI-SOP 智能监控 |
监控方式 | 人工抽样 | AI 全程 7 ×24 |
异常响应 | 事后发现 | 事中即时报警 |
数据记录 | 纸质表单 | 结构化数据库 + 录像 |
质量追溯 | 翻阅表单 | 按单号秒级追溯 |
分析报表 | 人工统计 | 自动多维报表 |
人力成本 | 高（多班次巡检） | 低（1 套系统覆盖） |
改造投入 | — | 无需改造产线 |
8.2 与同类产品的差异
● 多模型协同：支持目标 + 姿态 + 手势 +条码 ，决策更准。
● 手势自训练： 内置工具链 ，客户可自训练，无需依赖厂家。
● 硬件热切换：硬件修改无需重启， 运维体验领先。
● 本地化部署：数据不出厂 ，满足保密与合规要求。
● 隔离架构： DLL 冲突问题彻底解决 ，稳定性高。
● 开放模型：支持客户自训练目标检测模型直接替换 。
九、联系我们
项目 | 信息 |
官方网站 | http://bathrive.com |
技术支持邮箱 | bathrive@163.com |
产品名称 | AI-SOP 智能标准作业流程监控系统 |
当前版本 | V1.1.6.6（2026 年 07 月） |
我们提供以下服务：
● 产品咨询：功能介绍、方案匹配、报价咨询。
● 现场演示：安排工程师到现场演示与试运行。
● 定制开发：根据客户工序特点定制检测模型与报警策略。
● 培训交付：操作员培训、管理员培训、运维交接。
● 售后支持：远程协助、版本升级、故障排查。
“让每一道工序都被看见，让每一次操作都可追溯。”
— AI-SOP 团队 —
bathrive@163.com · http://bathrive.com