人工智慧與電腦視覺改變了工廠的品質自動化
如果您曾經買到有瑕疵的產品,您就知道這有多氣人。你可能會想:「怎麼會發生這種事?」幾十年來,品質控制的流程始終很簡單,通常是由品質控制專家,在工廠生產線,或是倉庫抽樣檢查產品。一旦有人出錯,瑕疵產品也能順利出廠,送到客戶手中。成果?鉅額浪費、保固送修,公司的聲譽也受損。
電腦視覺 (CV) 與機器學習 (ML) 軟體供應商 Relimetrics 的人工智慧總監 Serhan Can 說:「檢查元件並不是件容易的事。」「人員一疲倦就會讓瑕疵從眼前溜過。」「而且製造商與物流公司面臨很大的時間壓力,要準時生產與運送產品。」「品質控制流程必須越簡短越好。」
機器可以做重複的工作,例如檢查零件,但因為複雜性與成本的問題,機器的能力並沒有發揮到極致。現在有了新工具,可以簡化品質控制的流程。
從品質控制進化到品質保證自動化
企業從品質控制(QC)轉型至品質保證自動化(QA),就能達到產品無瑕疵,但轉型無法在一夕之間完成。技術已隨著時間成熟,最新的疊代可運用人工智慧偵測異常情形,還可即時適應生產變化。
為了解新的品質控制系統所能帶來的影響,您的公司又處於自動化轉型進程的哪一個階段,不妨參考 Relimetrics 與 ABI Research 推出的品質保證自動化成熟模型,共有五個不同等級:
- 第一級:人員蒐集並評估資料。
- 第二級:攝影機蒐集資料,由人員評估。
- 第三級:攝影機蒐集資料,傳統電腦視覺軟體找出問題,人員解決問題。
- 第四級:結合搭載人工智慧與機器視覺的軟體的攝影機蒐集資料,找出問題,人員解決問題,包括人工智慧的誤偵測問題。
- 第五級:品質保證自動化完全數位化,也完全自動化,只有少數案例需要人員參與。攝影機結合搭載人工智慧與機器視覺的軟體,能發現問題,再指示可程式邏輯控制(PLC)將有問題的產品作廢,或送往重做站。
每一個步驟都能減輕對人員的依賴。Relimetrics 創辦人暨執行長 Kemal Levi 博士說:「人工智慧自動化比人類更能準確執行單調的工作。」「大多數的製造商都才剛踏上旅程。」「大多數都在第三級,只有極少數在第五級。」
品質保證自動化的速度在未來五年可望迅速成長,機器視覺將在其中扮演重要角色。快速成長的原因之一,是新工具的問世。在過去,複雜的人工智慧技術需要設計高階程式的能力,但現在的系統,例如 Relimetrics 的電子組裝人工智慧品質保證自動化解決方案(RELI-QA)可以自行部署,毋須任何程式設計或深度學習的專業。
Can 表示:「現在不是人在寫軟體,我們的軟體會自己寫出自己。」「我們的產品能讓沒有深度學習經驗的人,可以訓練深度學習模型,將整個過程自動化。」
品質保證自動化正在進行中
Relimetrics 最近協助 HPE 硬體製造商鴻海登上成熟模型的第五級。Relimetrics 運用 RELI-QA,將鴻海生產複雜 HPE 伺服器的品質控制流程自動化,發展出最多 16 種記憶體模型,每一種具有 16、32、64,或 128 gigabytes 的容量。記憶體組態是 20 種變數的其中之一。而且生產速度也很快。
Can 說:「問題在於每一台伺服器,都是依據終端使用者的特定需求製造,而且生產出來的每一台伺服器都不一樣。」「操作人員面臨的情況很複雜。」「一個人檢查一台伺服器的瑕疵,可能要用上 5 分鐘。」
使用 RELI-QA 可將檢查時間減少至大約 30 秒。除了節省時間之外,品質保證自動化流程也將送到客戶手上的瑕疵 HPE 伺服器數量,減少了 25%。整體生產效能也從 sigma 2.1 提升至 sigma 4.2。
DL 與 CV;通往第五級之路
RELI-QA 擁有搭載 Intel® 處理器的架構,在邊緣使用高畫質攝影機。這項解決方案能分析並檢查經過生產線或倉庫的產品。串流視訊會傳送到嵌入式或附加式 IT 系統,資料會與在製程中建構的製造執行系統(MES)比對。Intel® Distribution of OpenVINO™ 工具套件,能將模型的推理時間最佳化。一旦發現瑕疵,就會即時傳送警示訊息,將品質保證自動化檢查流程完全數位化。
Relimetrics 深度學習專家 George Sakr 博士表示:「這項技術的好處,是能從影像學習。」「這項技術會觀看影像,發掘影像的重點,找出正常影像與瑕疵影像的不同之處,從範例學習。」「人工智慧因為具備這種功能,得以引領轉型潮流。」
人工智慧的品質保證自動化,創造了具有回饋迴路的生態系統。製造商與物流公司能參考回饋迴路提供的資料,改善效率與作業,將零瑕疵的產品運送到客戶手上。
而且在供應鏈,品質保證自動化也能確保追蹤能力。例如公司若需要召回產品,就能快速行動,找出瑕疵產品,而不是丟棄一整批產品,如此可節省大量成本。
形成生產循環是工業 4.0 的一大重點,而即時回饋則是成敗的因素。
Levi 說:「不必等到生產結束再評估產品有無問題,而是在製造過程中,在產品送到客戶手上之前,就發現問題,予以糾正。」「持續回應能提升未來的流程效率,以及公司獲利的能力。」