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AI瑕疵检测如何突破质量与效率瓶颈,这里有你想要的答案
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2023-03-03 15:14:01来源: 中国机器视觉网

近期,ChatGPT的火爆出圈,再次引发了全球对AI技术发展的广泛关注。ChatGPT成为AI行业又一个现象级的故事,引领整个行业高光回归。在工业领域,AI 也被赋予了巨大的想象空间,随着工业4.0时代的到来,越来越多的企业开始探索如何借助人工智能这把利剑,实现传统生产方式的转型升级,站上新一轮工业革命浪潮的潮头。

只是再前沿性感的技术,一旦进入制造业,就必须深度结合生产制造的每一个工业环节与流程,小到一颗螺丝的生产制造,其中涉及到的生产制造流程都有十几个。因此,当AI 技术走入工业的时候,既要找到可规模化落地的场景,也要放下身段紧紧围绕客户需求做好产品与方案。

瑕疵检测就是这样一个场景,制造业离不开检测,我们目之所及的产品,都是经过质检环节之后才顺利出厂。只是目前的瑕疵检测环节仍然以人工检测、传统AOI设备检测为主,前者主要依靠人工目检,准确率不能完全保障,标准难以统一且效率低下,随着人力成本的攀升,人员的招聘与培训成本日益提高;而传统算法工业瑕疵检测方案也存在诸多问题,以代码定义相关缺陷,面临着定制化成本高、周期长、参数标定复杂导致使用不方便等问题,从而引发了检测效率相对较低、识别错误率相对较高的情况。

引入AI技术及解决方案成为企业提高检测效率、降低人力成本、提升数据处理能力,从而实现产线智能化优化和决策,达到降本增效的不二之选。

然而在导入AI技术应用的过程中,不少客户面临着:如何降低业务探索阶段的成本投入?如何对瑕疵检测做到精确标注,从而提高质量的训练数据?如何收集到各种瑕疵缺陷的数据,弥补缺陷样本少的痛点?如何适配各种硬件,简单高效完成部署工作?如何保证预测效率?等等一系列问题。

软硬一体,攻克检测难题

对于以上难题,研华提供了针对性的解决方案,从硬件设备包括智能相机、图像采集卡、视觉一体机、AI轻量级平台、工业级服务器;软件方面携手合作伙伴偲倢科技推出AI瑕疵检测软件AINavi,以及研华自有的可配置型视觉软件VisionNavi/Inspect,通过研华工业云平台,形成了整套一站式的工业边缘AI视觉应用方案,帮助用户降低AI的应用导入门槛,实现智能检测,提升生产效率。

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一般而言,对于依靠人工检测方式为主的客户,基本上是不存在瑕疵图库的,很多情况也可能是借助手机收集原始数据与信息,这在AI 的导入中是无法直接上线使用的;对于这一类客户,研华与偲倢科技提供的解决方案中,首先会帮助客户做取像、图库建立,一方面依靠自己的光学实验室,可以帮助客户建立科学完善的视觉系统来收集瑕疵图片信息,建立图库,而后进入图片的分类和标注。

对此,研华与偲倢科技联合开发了AI瑕疵检测软件AINavi。这是一款专注于缺陷检测、目标识别、产品分类的深度学习视觉软件,其中包含两大功能:分别是推理和训练。在AINavi上,可以完成数据的管理、数据的标注和预先处理、训练和推理的判断、部署模型等等。

研华AINavi在产品性能定位上主要应用有:缺陷检测、产品分类、品质检验、字符识别。同时研华AINavi也可以和AOI结合,大大提升检测效率和精确度,多种统一的API接口,使得应用更有弹性。在此基础上,研华可为用户提供了一套完整的硬件解决方案:包含相机、图像采集卡、GUP、工控平台等。

事实上,现阶段很多企业对引入AI 心存芥蒂,究其主要原因是大部分的AI平台需要收集企业的重要数据资料用于AI模型训练,客户处于对自身工厂数据的保密性和安全性,往往不愿意将这些关键数据提供给第三方平台,从而导致客户既希望借助于AI技术解决现有生产难题,又无法突破数据安全的困境。

研华的AINavi充分打消了客户的这一疑虑,将整个AI导入流程开放给客户并对客户的技术团队进行培训,让其通过简单的操作就能在内部实现AI模型训练,彻底实现AI自主化。在此基础上,客户就可以直接上线AI了。

AINavi在硬件的配搭上,采用比较弹性的架构,让客户可以根据项目多元化的选择配置,客户可以在原有的AOI机台上,采用电脑插上GPU卡的方式,将原有的设备轻松升级加入AI功能,也可以通过网络线路搭载AI,方便随时可以扩充AI引擎。

这一方式非常适用于已经应用AOI检测设备的客户,其自动化流程基本是已经串联起来了,要做的就是外挂一个AI检测功能,让既有的设备可以更智能。对此,借助研华硬件产品MIC-730AI以及函式库,客户只需要把函式库植入原有设备的程式中,该AOI检测设备就可以和MIC-730AI做贯通,如此一来,即可让原有设备无缝升级为具备AI瑕疵检测功能。

在硬件设备中,研华MIC-770作为配备了i-Modules可扩充插槽的紧凑型无风扇系统,可控制机器相机、光源、马达等;

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MIC-730AI作为AI 推理平台,是一个独立的运算平台,可以通过一根网线就与任何工业电脑连接,具有体积小、功耗低等优势,以及内置NVDIA Jetson Xavier图形处理器,可以实现高速的优化。

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基于以上软硬一体AI瑕疵检测方案,研华在客户应用中真正为客户创造了哪些价值呢?

AI加持,效率提升,品质跃迁

某国际品牌连接器代工厂,已经在尺寸检测、防水检测、插拔离测试等环节都实现了自动化检测,唯独在外观瑕疵检测上没有找到行之有效的检测方案,即使采用AOI,仍然存在部分瑕疵无法检测出来,必须搭配作业员复检,影响了企业产品生产效率与品质的双提升。

该连接器代工厂在多方评估后,决定引入研华AINavi进行全自动检测。该方案的整体系统运作架构如下:以该连接器代工厂既有的AOI尺寸量测设备为基础,通过AOI设备的上位机进行取像,将影像传至AI主机,进行截图、缩图、遮罩等前置处理,再经由AINavi分析与判读影像,并将判读结果回传至AOI设备的上位机,以排除不良品。

该连接器代工厂在导入AINavi后,最大效益在于降低成本及建立设备自主能力。由于AINavi可以做到漏检率1%以下及机台良率95%以上,因此该连接器代工厂可以省去目检员人力配置,将人力移转至其他作业流程,同时降低生产成本及潜在的缺工影响。

以新技术变革生产,促进客户降本增效的真正落地,是研华一直在践行的事情。推动AI技术赋能制造业只是其中之一。除了工业制造,研华的AI技术与产品解决方案已经在智慧交通、智慧物流、智能机器人等领域实现了大量的落地与应用,为各个产业的AI应用落地贡献了研华力量。