IBM認(rèn)知視覺檢測系統(tǒng)全方位賦能質(zhì)量檢測

在智能化技術(shù)不斷融入到制造業(yè)的大趨勢下，利用先進(jìn)的認(rèn)知視覺檢測技術(shù)替代人來完成產(chǎn)品質(zhì)檢過程已經(jīng)成為制造企業(yè)的共識。

當(dāng)前，隨著視覺可視化技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)依賴于人來完成的產(chǎn)品質(zhì)量檢測過程正在逐步被更加先進(jìn)的智能化視覺系統(tǒng)所替代，不但有效的提升了產(chǎn)品的檢測效率和品質(zhì)，而且極大的降低了企業(yè)對質(zhì)檢人員的依賴。同時，作為推進(jìn)工廠智能化的重要手段，視覺檢測技術(shù)應(yīng)用的逐步落地，也在引發(fā)制造企業(yè)對視覺檢測技術(shù)的關(guān)注。

01制造業(yè)傳統(tǒng)質(zhì)檢手段面臨的挑戰(zhàn)

在制造業(yè)，傳統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)檢過程基本都是依賴于人來完成，依據(jù)人員的經(jīng)驗來檢測和判斷產(chǎn)品是否合格或能進(jìn)入到下一道工序。但隨著業(yè)務(wù)量的增多，依賴人員的產(chǎn)品質(zhì)檢方式正在面臨巨大的挑戰(zhàn)。

首先，業(yè)務(wù)量的不斷增加需要企業(yè)招聘更多的質(zhì)檢人員參與進(jìn)來才能保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。但這會極大的增加人力成本投入，通常情況下，由于質(zhì)檢崗位價值體現(xiàn)度不高，職位的吸引力比較低，招工異常困難。

其次，由于人工質(zhì)檢容易受到個人情緒、態(tài)度以及經(jīng)驗的影響，很難保證很高的產(chǎn)品合格率，而且傳統(tǒng)質(zhì)檢設(shè)備存在準(zhǔn)確率低、誤報率高和靈活性差等問題。

第三，數(shù)據(jù)價值無法得到充分的發(fā)揮。由于傳統(tǒng)質(zhì)檢大多依賴于人工來完成，很多有價值的數(shù)據(jù)無法及時進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)沒有被記錄，就無法對檢測過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，影響工藝的改進(jìn)。

由于傳統(tǒng)的依賴人工的質(zhì)檢過程存在諸多問題，即影響效率也提高了成本，更無法通過對檢測過程數(shù)據(jù)的采集來改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計工藝和質(zhì)量，嚴(yán)重制約了企業(yè)市場競爭力的提升。因此，在智能化技術(shù)不斷融入到制造業(yè)的大趨勢下，利用先進(jìn)的認(rèn)知視覺檢測技術(shù)替代人來完成產(chǎn)品質(zhì)檢過程已經(jīng)成為制造企業(yè)的共識。

02IBM為制造業(yè)質(zhì)檢過程賦能

針對傳統(tǒng)制造企業(yè)質(zhì)檢過程面臨的挑戰(zhàn)，IBM利用領(lǐng)先的可視化和智能化技術(shù)開發(fā)了能充分滿足企業(yè)需求的產(chǎn)品質(zhì)檢解決方案方案——IBM認(rèn)知視覺檢測系統(tǒng)。這是IBM在機(jī)器視覺技術(shù)上融合了工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)、工業(yè)照相技術(shù)、計算機(jī)視覺技術(shù)和基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、智能化的手段，端到端實現(xiàn)電子制造全方位質(zhì)量檢測的技術(shù)。

與目前制造企業(yè)關(guān)注的機(jī)器視覺檢測技術(shù)有所不同，IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)不斷能根據(jù)質(zhì)量缺陷標(biāo)注來分離不合格的產(chǎn)品，還可以對存在的質(zhì)量問題進(jìn)行自動標(biāo)注和反饋，通過不斷的標(biāo)記來訓(xùn)練模型，并將更新的模型反饋到產(chǎn)線上的邊緣分析系統(tǒng)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品檢測的精準(zhǔn)度。

IBM認(rèn)識視覺檢測系統(tǒng)部署在工廠的產(chǎn)線邊，通過產(chǎn)線上的物品進(jìn)行拍攝，獲取產(chǎn)品的立體三維圖像實時檢測與分析，同時將圖像以及檢測結(jié)果反饋給生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)與設(shè)備。



檢測流程

大概的檢測流程：IBM認(rèn)識視覺檢測系統(tǒng)對產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行全方位的立體拍照，由邊線分析系統(tǒng)對照片進(jìn)行實時的分析，以判斷產(chǎn)品的是否存在質(zhì)量問題。同時，后臺的中央訓(xùn)練系統(tǒng)也會及時的獲取拍攝的照片，通過對存在質(zhì)量問題的產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記來訓(xùn)練模型，將更新的模型再反饋到邊緣分析系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的閉環(huán)。在這一過程中，分析結(jié)果都會由人工復(fù)判和審核。

IBM認(rèn)知視覺檢測系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢也十分明顯。首先是利用系統(tǒng)替換了人來完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測過程，極大的降低了企業(yè)對之間人員的需求，并降低了成本。其次，系統(tǒng)具備智能化的處理能力。能夠根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)記和檢測過程數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型，實現(xiàn)碰到新的質(zhì)量問題能自動標(biāo)記并反饋到產(chǎn)線邊的邊緣分析系統(tǒng)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品檢測的質(zhì)量。



汽車工廠進(jìn)行智能化的噴漆質(zhì)量檢測改造

以某汽車為例，IBM為這家汽車工廠進(jìn)行智能化的噴漆質(zhì)量檢測改造，讓IBM的認(rèn)知視覺檢測系統(tǒng)替代人來完完成對汽車表面噴漆質(zhì)量的檢測。在為實施IBM系統(tǒng)之前，該汽車企業(yè)檢出率只有88，而誤報率卻高達(dá)27，質(zhì)量檢測結(jié)果非常不理想。但在實施IBM認(rèn)知視覺檢測系統(tǒng)后，通過系統(tǒng)的不斷的自主性優(yōu)化，僅用了一個月時間就將誤報率降低為0，檢出率提升到98，而且從成本投入和效率方面看，即減少了企業(yè)對人力的依賴，也提高了產(chǎn)品的合格率。對這家企業(yè)而言，這是一個高效的轉(zhuǎn)變。

除此之外，IBM還能實現(xiàn)對液晶面板、半導(dǎo)體、集成電路、微電子、裝備制造、精密儀器等行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行檢測，并在服務(wù)于這些行業(yè)企業(yè)的應(yīng)用實踐中取得了良好的市場效果，得到客戶的高度認(rèn)可。

03IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)為企業(yè)帶來明顯收益

目前，IBM已經(jīng)聯(lián)合工業(yè)設(shè)備的優(yōu)秀合作伙伴為企業(yè)提供端到端的解決方案，例如在汽車行業(yè)，使用機(jī)器人實現(xiàn)自動識別車型、車體精確位置，并根據(jù)3D數(shù)據(jù)近距離貼合車體拍照、分析和標(biāo)記。在電子檢測領(lǐng)域，IBM聯(lián)合行業(yè)設(shè)備廠商實現(xiàn)自動上料，分析和分解。通過這種端到端的方案更快的部署這套認(rèn)知設(shè)備和系統(tǒng)，從而更快的獲得檢測的能力。

IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)的四大優(yōu)勢：

(1)可靠的檢測能力：IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)能實現(xiàn)100%全方位的詳細(xì)檢測、全自動化高效、高檢出率、低誤報率的檢測水平，利用自主化的學(xué)習(xí)能力實現(xiàn)檢測能力的不斷提升，保證產(chǎn)品檢測質(zhì)量越來越穩(wěn)定。

(2)賦能工藝改進(jìn)：IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)可以使用標(biāo)準(zhǔn)化工藝自動修復(fù)缺陷，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)工藝參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析，促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量的綜合改進(jìn)。

(3)易于擴(kuò)展：IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)使用通用拍照設(shè)備與分析設(shè)備，降低采購與維護(hù)成本。模型自動部署升級，沒有維護(hù)窗口。面對新產(chǎn)品或新品調(diào)整，僅需數(shù)天時間，無需人工過多干預(yù)。新增產(chǎn)線只需要較低額外投資，投資總成本低于傳統(tǒng)光學(xué)檢測手段。

(4)經(jīng)濟(jì)效益：IBM認(rèn)知視覺檢測技術(shù)可以將人工成本降低2/3以上，大幅降低人員招聘需求和培訓(xùn)成本。同時能及早發(fā)現(xiàn)問題，降低原材料的損失程度，避免了因產(chǎn)品質(zhì)量導(dǎo)致的賠償、召回、品牌價值等損失。