【AI微醺Ep.10】「四個自」案例—AOI在塑膠射出成型的應用(1/2)

2022-03-23

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AI小編

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接續上周「四個自」的討論,周老師分享「自動光學檢測AOI」在塑膠射出成型的產品檢測應用,除了實作上面臨的三大挑戰,也讓我們見識到原來「數位員工」不是未來,已經悄然發生! 挑戰一:AI視覺模型訓練 挑戰二:AI辨識結合自動化設計 挑戰三:合適的取樣鏡頭

本語音分兩次整理文字稿,本文從開始整理至6’52”

 

上周談到的是自動。一如之前我說的人工智慧,要知道它有多聰明,一種看下棋,另外從自動來看。我將自動分成四類,分別是感應的自動自學的自動自主的自動自覺的自動

 

這四種自動,上周提到,我的另外一個團隊,結合藝術創作,做了一些AI的藝術,就把這四種自動融合在裡面。歡迎各位到我們的網站 arttech.ai。從網站名稱可以了解,是要 AI 做成一種藝術科技,透過這些藝術科技讓我們創作一些過去所做不到的視覺藝術作品。歡迎各位隨時上網,給我們留言,告訴我們有些什麼想法。

 

延續自動這個話題往下討論,因為自動也是企業界最關注的事。分享最近做的一個計畫,用到的題目叫做「AOI 自動光學檢測」,其中第一個A就是指「自動」。


在傳統的 PCB 印刷電路板領域,自動光學檢測 AOI 已經被使用很久。PCB本身有很多電路、電子元件,透過自動檢測,在最後一關品管 QC,剔除有瑕疵的 PCB,維持產品的品質。這種 AOI 的概念已經用了很久,不過要運用到其它行業相對還是難一點。


近年來,因為人工智慧電腦視覺技術的大幅成長,這種自動光學檢測 AOI 的能力開始在很多行業試著使用,實際上用得也挺不錯。

 


AOI在塑膠射出成型的應用

這個專案是一家做塑膠射出成型的廠商,他的客戶是日本客戶,對品質要求非常高。面對塑膠射出成型的產品,第一是產量很大,第二是射出過程,假如有拉絲或缺料,或包括有一些斑點、黑點等等,只要有任何一點瑕疵就不能接受,所以就需要請很多檢測人員,確保每一個產品出去時都不能有小瑕疵,否則到了日本會整個被退貨,且可能喪失對品質極端要求的日本客戶。


這家企業過去的做法是請檢測人員,針對每一個射出成型產品都用人眼去看;假如產品量不多,這麼做還可行。但是,面對一個高產量的產品,每一個人幾乎花幾秒鐘就要完成一個檢測。這種以人為主,坐著或站著在一秒鐘或幾秒鐘要完成一個檢測,是一件令人疲累的事,所以誤判就會比較高;同時,一個人工作時間久,自然而然,產能就會衰退。


此外,訓練新手做檢測也需要一點時間,因此,是否有機會用 AOI 的方式,加上新一代的人工智慧的技術;也就是運用人工智慧的視覺能力,幫忙檢測出產品裡面的瑕疵,比如剛剛提到的拉絲或小輕微的缺料,還是有那種黑斑、黑點,甚至封包的問題?

 


挑戰一:AI視覺模型訓練

這個計畫最大的挑戰,就是建立AI 視覺的模型,來找出上述所說的瑕疵。AI最重要就是要有 data,在足夠的 data 訓練之後,AI 的辨識正確率可以非常的高,但是辨識正確率很高,並不是這樣就代表專案結束。


 

挑戰二:AI辨識結合自動化設計

相較於PCB,傳統產業的 AOI 挑戰還有一個問題,就是自動化。

 

因為產品是圓形,所以要檢測到每個維度。像人拿著產品,手很快轉一圈,視覺可以很快的看。用電腦視覺加上人工智慧去看這樣的產品,要快速旋轉一圈,需要一個很快的機制,這不再純粹只有 AI 的辨識問題,而是要跟自動化結合。在設計來講,需要一個治具,才可以快速的旋轉,幫助鏡頭取像。


另外,還需要一個進料跟出料的自動化機構,否則用人工搬來搬去,並沒有節省人力;所以,必須設計出一個可以自動上料跟下料的機構。這個機構是一個三軸的機器臂。

 

整個運行大概10秒可以完成一個全自動的產品檢測,從拿到產品,放到治具上,快速旋轉一圈,再經過 AOI 辨識,分辨好的不好的產品,再由機器臂移到正確的位置上去。

 

和人工作業相比,自動化檢測還是慢了一兩秒,不過最大好處是檢測品質是穩定的。因為人的眼睛會疲勞,自動化檢測是穩定的,品質是一致的。再來就是自動化檢測不會累,而且可以24小時執行。(本文未完)


歡迎提出您對 AI 看法和問題,我們將會陸續整理,並請周老師在節目中為您解答!


附註

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