【109年 應用案例】 運用深度學習的AI檢測系統,只要0.5秒就能對不規則多邊形體瑕疵做出檢測!
傳統製造業採人工目視檢測產品,品質良率缺乏穩定性
傳統製造業所生產的產品,「品質良率的優劣」是至關重要的議題,也是客戶業務要求的決定因素。近年來雖已有許多AOI視覺檢測輔助系統,但在自動化導入檢測系統時,仍有多項限制條件無法克服。
例如:少量多樣的產品外觀、無法標準化的不規則多邊形產品尺寸、因光線不同角度暈射之玻璃或金屬產品等,不易以AOI視覺檢測來輔助產品良率的過濾,所以仍有許多傳統製造業採用人工目視檢測產品的品管流水線。
人工檢測耗力耗時,國外解決方案昂貴
國內某模型新創製作公司,因常有客製化少量多樣的產品需要製造,雖有國外進口百萬級模具設備,但在產品外觀品質檢測的部份仍多用人工目視檢測,每位員工的測試標準不一,且為了正確完整的檢視產品的外觀,每個人所花費檢視的時間也不容易控制,往往同一個產品需要反覆檢視才能確保品質標準之要求,相當耗力耗時,也易受外界環境影響。
模型公司雖曾評估擬改採國外的AOI視覺檢測設備,但一組設備的價格不菲,又只能檢測部份型式的產品參數,且無學習功能以達到多樣化檢測的目標,故仍只能被動維持原方案……
客製化解決方案,大幅提升檢測效率與節省人工成本
為了降低人工作業的誤判率及操作成本,進而提升公司產品競爭力,模型公司尋求五百戶科技有限公司協助,期望透過客製服務,以Deep Learning人工智慧技術導入,改善傳統AOI視覺檢測系統的缺點,增加可用視覺檢測系統之產品面向種類,更精準地提升視覺檢測產品的準確性。
五百戶科技在國立中央大學創新AI研究中心的協助下,依據模型公司提供的五種瑕疵條件定義,如:刮痕、毛屑、白斑、損傷破裂與烤漆不均勻等狀態,先蒐集訓練集資料,再手動加工複製瑕疵條件到產品的其他位置與角度,再接著運用程式產生不同角度、光線變化下的瑕疵圖檔,並進行瑕疵標記。
並使用不同演算法所需的訓練集程式方法,如:VGG、RestNet、Inception、DenseNet、Xception、SqueezeNet、對目標的遷徙學習、分類問題Faster_Rcnn、SSD、Yolo、Mask_Rcnn等物件辨識演算法後,經過精確率與速度的綜合考量下,進而選擇了SSD作為主要核心測試檢驗用的演算法。
再產出該演算法所需要之訓練集格式內容,做為比對模型使用;繼而使用不同的AI框架,如:tensorflow、keras等,都做了實際的驗證測試,並產出驗證測試報告,最後調整出每種產品檢驗時的最佳應用參數,確保檢測準確率達平均95%,檢測時間也由5秒減低至平均0.5秒。
模型公司原製作流程僅於人工檢測完成後,批次加蓋QC合格印章,或挑出有瑕疵之產品。導入此檢測系統後,原流程不變,但加速了人工判斷的時間,並且在過程中錄影存檔作紀錄,若有瑕疵品便會出現紅色警示並記錄成照片,該件商品即被排入瑕疵待檢區,人工檢測後若為合格品即可往下檢測下一產品,大幅提升檢測效率與節省人工成本!
低成本、高效能的AI檢測新選擇!
以機器取代人力的視覺檢測技術,在少量多樣訂單生產、急單和勞動人口短缺情況下,扮演越來越重要的角色。相對國外昂貴的檢測方案,國內能提供相對便宜且客製化之方案,無論是購置成本或檢測效能,都吸引更多業者躍躍欲試,將能有效提升製造業者生產品質之良率,進而提升競爭力。