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【109年 應用案例】 AI建構最佳塗裝模型,降低電磁鋼片廢材檢驗成本,每年可省200萬

表面處理應用面臨成本攀升與人才斷層問題

金屬表面處理的技術發展影響航太、汽車、機械、家電、通訊、扣件等內外銷產品品質。同時它對於國內「五加二」的智機、國防與循環經濟扮演舉足輕重的角色,依照2018年調查統計,金屬表面處理業產值達新台幣1,515億元,相較2017年成長3.6%。

然而金屬表面處理係高勞力、高耗能、高污染的產業,長久受到專業技術人才斷層、環保法規不斷加嚴造成處理成本不斷攀升,致使產業面臨生存危機與國際高值供應鏈競爭危機。

人工品管面臨市場考驗,鍍膜製程找到新契機

國內某鋼板鍍膜廠目前國外市場佔營收7成,2016年往汽車用鋼材、多元供應鏈與多樣特殊鋼品市場發展,為搶進國際市場,表面處理透過創新科技提升品質勢在必行。

鋼板鍍膜連續製程中,鋼板完整成品與瑕疵品的兩者價差約10倍左右,現階段採取人工檢驗方式驗證,每卷鋼捲於生產過程中需裁切10米做為固定檢驗廢材,造成大量廢材成本產生,及生產時程的延宕,同時,人工檢驗的品質不穩定性,也讓生產品質無法恆定。

憑藉中山大學產發中心深耕南部十多年的輔導能量,針對該鋼板鍍膜廠之痛點,媒合AI光學量測技術服務商,降低鍍鋼檢測耗材成本,並減少人力檢測疲勞所造成之誤差。

以光學量測技術穩定鋼板塗裝品質

為掌握塗裝製程品質,需要運用影像辨識產品良率,而一般的量測技術需以接觸性偵測鍍膜厚度,故中山大學產發中心媒合AI光學量測技術服務商,協助開發非接觸光學量測儀,記錄塗裝數據後續比對出最佳製程數據。

3D非接觸量測儀測試展示圖

▲3D非接觸量測儀測試展示圖

量測儀數據展示呈現圖

▲量測儀數據展示呈現圖

透過AOI光學檢測快速掃描,以非接觸方式量測,可在不直接碰觸產品或破壞鋼板表面情形下,迅速掃描出待測物的剖面及輪廓尺寸數據,不須增加成本負擔,可即時控制鋼板膜厚品質狀態後續也希望可以針對製程環境之數據做計算,設計產品異常示警範圍,以利後續製程更智慧化之使用。

未來,此解決方案將進一步檢測表面瑕疵及鋼板成品色差,以降低廢品產生之比例,解決專業技術人才斷層問題,並提升產品良率。

非接觸量測儀操作示意圖

▲非接觸量測儀操作示意圖

建立AI塗裝模型,打造世界級的鋼板供應水準

透過中山大學產發中心於2020年輔導,該鋼板鍍膜廠加速先進製程技術應用,建立表面處理製程品質標準量化指標,有助於國內表面處理生產高品質電磁鋼片,估計可提高2%的產品價格。

此外,未來還能協助業者通過高價值航太、電動車、扣件與航太熱處理認證,以創新的思維提升產業附加價值,繼續帶領金屬產業向前邁進。

推薦案例

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生成式AI在商場!聚典資訊打造創新購物體驗

隨著智慧零售新風潮的崛起與不斷演進的AI科技與技術,聚典資訊乘此風浪推出生成式AI客服機器人Gen AI 客服機器人,為改寫消費體驗的傳統框架做足了準備,欲替場域、顧客與品牌方開創零售新應用 為了提升使用者體驗,聚典資訊攜手三創生活與西門商圈,共同推行全新的生成式AI智能客服系統。這一創新技術結合了高效的便利性、智能問答、自動推薦等功能,顧客們僅需拿起手機,掃描螢幕上的QR Code即可獲得所需資訊與推薦清單,不僅為他們帶來更加方便的購物體驗,場域方更能透過實體機台與後台分析協助,提升營運效益並掌握行銷流量密碼,達到商業洞見新應用的效果。 Gen AInbsp客服機器人 五大特點 【便利性提升】新的AI智能客服系統設置於驗證場域內,配備大螢幕顯示樓層導覽和分類介紹選單,操作簡便直觀。顧客可以掃描螢幕上的QR Code,客服資訊帶著走,隨時隨地查找需要的資訊,大大地提高了尋找商店與商品的效率。 【智能問答系統】聚典資訊開發的智能問答系統,使用自建語言模型,建立專屬語意資料庫。系統運用非關聯式資料庫和Vector Search技術,為每個使用情境量身定制智能問答解決方案。通過語意分析,系統能夠提供精準且人性化的回答,並經由不斷學習和更新資料庫,以提升服務品質。 【自然語言處理 NLP 技術】系統透過大規模語料庫訓練,具備深度語言結構和語意理解能力。不只能夠生成自然流暢的回答,也能通過分析不同用詞和標點符號的情緒語氣,提供適當的回應,使顧客感受到貼心的服務。 【全天候即時服務】該系統提供24小時不間斷的即時服務,確保無論何時何地,顧客都能獲得所需的幫助,其顧客滿意度高達90。 【多元應用場景】聚典資訊的生成式AI智能客服系統,除了智慧零售的應用外,還可以廣泛應用於藝文產業和行銷團隊等多個領域,提升各行業的運營效率和客戶體驗。 聚典資訊於西門商圈六號出口外之智慧顯示機台 生成式AI在商場 智慧顯示更加分搭載點擊與影像辨識的智慧顯示機台,協助使用者更能看見生成式AI,並達到完整的使用流程,避免單方面的資訊傳遞也能有效提高使用者體驗,更能依照場域需求增加模組,如小遊戲、拍貼機與智慧行銷模組,增添使用樂趣與傳遞品牌價值,建立人與人與商場的連結。 10,000以上雙月造訪人次:Gen AI配合搭載點擊與影像辨識的智慧顯示機台,更有效的引導使用者獲得重要資訊。 90以上的使用滿意度:透過完整的使用者旅程,我們也獲得90以上的使用滿意度,並持續為使用者創造美好體驗與回憶。 247全天候客服服務:透過雲端伺服器的運作,我們打造了24小時全年無休的智能客服,無時無刻幫助使用者解決各式難題。 智慧顯示Gen AI 完整零售實體場域的使用者旅程 nbsp 最懂你的智能客服 最多樣的解決方案 聚典資訊提供包含於雲端、地端或混和雲的AI解決方案,依據客戶需求進行導入,並為企業設計了專屬的問答介面,無論是使用者還是管理者,都能輕鬆上手。這套系統不僅美觀大方,還能大幅提升工作效率,讓企業在數位轉型過程中快速進入狀況。 地端部署的生成式AI解決方案能避免資料上傳至雲端,確保企業敏感資訊的安全,從資料輸入到AI模型訓練與推論的所有過程,均在地端主機進行,這樣的架構消除了資訊外洩的風險,特別適合對資料隱私有高度要求的企業,如大型零售業、製造業、科技業及政府部門等。 聚典資訊的專業團隊根據每個企業的特定需求,打造專屬的大語言模型LLM,企業只需提供相關的垂直領域資料,便能透過AI技術快速生成精準的內容,應用範圍廣泛,從文案創作、翻譯語言到客服系統等,幫助企業在不同業務領域中全面提升效能。此外亦能透過後台面板查看每次互動的完整問答紀錄,讓企業能夠檢視使用效益,並根據實際運作情況持續優化AI模型的表現,從而提供更精確、更人性化的服務。 聚典資安落地生成式AI介紹,提供多樣化的解決方案 AI for Good 「AI for good」 一直是聚典在推動技術創新的同時,也關注其在社會責任與ESG永續發展方面的角色,因此能不斷的創新並持續為使用者創造更佳的使用者體驗,也與合作企業一同推動更具效能、具社會意義的解決方案,希望能透過AI打造更智慧的城市並提供更優質的生活體驗。nbsp

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基於人工智慧的PCBA表面瑕疵檢測改善

隨著AOIAI系統的導入,我們將能提高產品良率、降低成本,從業務面來看,更可提高客戶的信任度,增加營業收益。而且AI具有難以被模仿的優勢,並非如其它設備只要花錢就買的到,讓我們的競爭對手難以追上我們。 組弘發展現況 我們致力於IOT智慧製造上,自行開發的系統已有智慧物料系統、環境溫溼度監控系統、防錯料系統、智能採購算料系統、智慧物料盤點系統、錫膏管理系統、生管系統。過去我們曾詢問過其他廠商,有關AI檢驗PCBA表面瑕疵的可能性,每個廠商都希望我們能夠購買其設備,但實際驗證後都無法達到效果,此次與資服業者討論過後,定調為AOIAI的運作模式,方覺得有可行性。 組弘科技投入AOIAI檢測計畫,用於檢查SMT零件上的文字、焊點、極性、缺件hellip等,用AI替代人工來學習AOI檢測後定義為rdquo可能是不良品rdquo的部份,提升人員產值與降低誤判率。 產業痛點 nbspnbspnbsp 台灣缺工情形嚴重,尤其願意從事目視檢查的人更少,而且年齡相對較大,檢查遺漏的狀況越來越嚴重。所以在追求高品質電子產業中,最關鍵的瓶頸已經是生產後的檢查。過去的消費性產品,異常未能被檢出,只要在一定比例下,也可被接受。現在的汽車產業如果有不良未被檢出,即有可能造成人員死亡,所以汽車產業對於品質的要求極高。要想在汽車產業的供應鏈中生存,就必須解決異常無法被檢出的問題。 nbspnbspnbsp 而且隨著台灣工資越來越高,只能設法以AI技術,取代傳統人力,否則就算解決了異常流出,但相對高的人力成本依然無法在此產業中競爭。 應用技術與說明 nbspnbspnbsp 原本過程圖一,PCB從出來Reflow後,會經過AOI檢測,分出「疑似不良品」與良品,這時「疑似不良品」的部分約為20,再由人工針對這20的部分來做複判,再將「疑似不良品」的部分區分為良品與不良品。 nbspnbspnbsp 我們想要藉由AI的技術,將原本由人工複判這20的「疑似不良品」改由AI來做,複判出來一樣會有良品與「疑似不良品」,結果一樣會有「良品」與「疑似不良品」的產生,但此時「疑似不良品」約只剩下3,也就是說組弘作業人員的工作量會從20降到只有3。理論上是AOI檢查完後,再由AI來做複判,但從表面看起來似乎只有經過AOI而已,所以我們才將這個技術稱之為A0IAI檢測圖二。 原本AOI檢測過程 操作員將待測PCB板放入AOI檢測設備,輸出AOI 檢測不良品資訊,再經由人工逐一覆判是否為不良品。 AOIAI檢測過程 操作員將待測PCB板放入AOI檢測設備,輸出AOI檢測不良品資訊後, 進由AI先進行AOI檢測不良品的覆判,輸出AI檢測不良資訊後, 再經由人工逐一覆判是否為不良品。 流程差異 nbspnbspnbsp 藉由AOIAI系統的導入,我們除了能夠提升目視檢查人員的效率與良率外,我們有了這次AI的導入經驗,以後也可將AI與大數據的運用加入到組弘原有的智慧製造系統,使我們的智慧製造系統的效能更提升,更進一步的減輕員工的工作壓力。 導入前後差異說明 推廣策略 1nbspnbspnbspnbspnbspnbsp 同領域擴散:所有SMT製造業皆會遇到檢查瓶頸導致延誤出貨的狀況,導入此系統可解決目前缺工嚴重問題並提升出貨速度與品質,自行向客戶推廣或透過設備商銷售給相關需求者。 2nbspnbspnbspnbspnbspnbsp 異業擴散規劃:與AOI製造商洽談直接將AI系統掛在AOI系統內,增加其市場競爭力。 nbsp 獲利策略 1nbspnbspnbspnbspnbspnbsp 與AOI製造商合作收取授權金。 2nbspnbspnbspnbspnbspnbsp 與SMT製造業直接銷售AI系統。 3nbspnbspnbspnbspnbspnbsp 提供SMT製造業AOIAI系統訂閱制

【導入案例】維繫遊艇王國美譽 嘉信遊艇導入國內第一套FRP複材超音波智慧檢測
維繫遊艇王國美譽 嘉信遊艇導入國內第一套FRP複材超音波智慧檢測

位在高雄的嘉信遊艇,成立逾40年,是台灣最大客製化遊艇業者,客戶遍佈美、歐、亞、澳各洲,為臺灣贏得「亞洲遊艇王國」的美譽。為了解決目前FRP船體檢測仍仰賴傳統方法如人眼辨識、敲打辯聲,耗時費工問題,嘉信遊艇首度將PAUT 陣列式超音波檢測運用於船體FRP複材上,並結合AI判讀超音波影像,發展完整智慧化解決方案,創造檢測業新興市場。 嘉信遊艇前身是嘉信木業有限公司,剛成立時是間位於高雄市臨海工業園區專營木材進口的工廠,1977 年開始進行遊艇設計、製造與銷售。企業第二代接班人,即嘉信遊艇總經理龔俊豪進入公司後,打破過往仰賴老師傅功力為主的製造模式,引進數位化製作,加快造船速度,船也愈做愈大,多年排行世界24公尺以上大型遊艇前20大製造商。並創下在一年內交付94艘遊艇的紀錄,為臺灣贏得「亞洲遊艇王國」之美譽。 瑕疵檢測確保遊艇品質 以AI取代人力效益高 為確保遊艇品質,瑕疵檢測相當重要。目前遊艇業採取的瑕疵檢測方式仍十分傳統,通常以手積層或是真空灌注製程方式製造船殼結構,藉由人眼或是敲擊法依敲打聲音頻率來判別瑕疵,需要人工耗費時間檢查,如有瑕疵須重工修補,接續執行噴佈膠殼作業。為便於檢測,船體必須分段施工,以24公尺以上大型遊艇而言,分段施工非常耗時耗力。 為縮短遊艇製程之速度,嘉信遊艇會先將船殼進行膠殼流程,之後再執行手積層製程,船殼製程有兩種複合材料試片結構,以遊艇54呎船殼來看,船殼中內含膠殼、芯材、纖維、樹脂,總厚度約為32公分plusmn01cm,與未含有芯材的FRP船殼總厚度約16cmplusmn01cm相差一倍之多。製程中偶會有玻璃纖維含浸不完全,或是玻璃纖維與樹脂間殘留氣泡等瑕疵問題發生,瑕疵的種類則包含樹脂不足、空洞、層離等,一出現瑕疵情況,船殼材料就供應不上,拖延遊艇交貨時間。 玻璃纖維船殼瑕疵種類示意圖。 為解決此一問題,嘉信遊艇與金屬材料產業以及AI科技產業三方專業技術的相互合作,結合金屬材料產業的超音波檢測專業技術與AI科技產業近年發展的AI技術協助解決嘉信遊艇瑕疵判別的問題。作法是運用相位陣列式超音波檢測技術至遊艇複合材料結構,進行FRP超音波試掃評估,瞭解遊艇船殼積層層數厚度與材料特性,依據超音波專業經歷,評估船殼結構適用的超音波探頭頻率等資訊,經測試以頻率5MHz且探頭寬度為45mm的探頭設備,能成功找出模擬瑕疵試片中的瑕疵位置及大小。 三方合作從陣列超音波評估、AI技術模型開發及實船實證應用,獲得瑕疵檢測解決方案。 檢測影像為超音波信號影像,影像依據超音波回饋訊號呈現不同色彩,透過YOLO演算法,建構自動識別瑕疵的部位的AI模型。若異常資料蒐集程度不足以訓練,則預計採用 CNN-based Autoencoder 演算法,蒐集正常影像資料進行訓練,建構異常檢測的AI模型。物件偵測YOLO模型的訓練將輸入具有瑕疵標註的影像資料,異常檢測模型則是輸入沒有瑕疵的影像資料進行訓練。 模擬缺陷試片對應相位陣列超音波信號結果 AI系統瑕疵檢測 可縮短15個月工期 加快50判讀速度 此套AI系統建構完成後,運用至嘉信遊艇實船54呎遊艇進行驗證,可有效解決嘉信遊艇瑕疵之問題,並可望藉由 AI 技術導入超音波檢測進行智慧化判讀,約可加快50之判讀速度,同時縮短15個月的工期,有效提升遊艇製程時程與品質的效益。 當臺灣遊艇發展朝向大型化、精緻化型態之際,帶來產業優化與轉型的機會,以及發展關鍵技術的契機。複合材料超音波人工智慧檢測方案之應用為遊艇業界首創,預計可吸引更多有檢測需求之遊艇廠商。 複合材料超音波人工智慧檢測方案有三大競爭優勢: 1 專業檢測經驗及數位化資料庫,便利製程管理與分析。 2 人工智慧AI自動判讀與辨識,快速辨識瑕疵,即時回饋給製程工程師。 3 高效率製程流程檢測,提供瑕疵修復建議,降低損壞率,強化複合材料強度品質。 導入人工智慧技術應用後,可優化遊艇製程流程,減少人力檢查樹速度,達到臺灣遊艇應用人工智慧之加值效應,擴大國際訂單量,讓臺灣遊艇持續在國際間享有盛名。再者,此一商業模式也擴散至複合材料相關之應用領域,增加跨領域市場使用率,預估將貢獻全台灣設備維修及非破壞檢測市場約新台幣14至20億元的經濟效益。