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「機器人」落地工業製造,工小匠「持證上崗」

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2023-09-07 19:09:021201瀏覽

在工廠生產的智慧升級過程中,質檢是被AI賦能的環節之一。

傳統質檢依賴人眼和多年經驗來檢測缺陷,效率低且容易出現漏檢、誤檢等問題。隨著勞動成本上漲,懂質檢的「老師傅」越來越少,年輕人普遍不願從事質檢工作

於是,搭載AI視覺演算法的攝影機成為取代肉眼質檢的核心,越來越多的工廠開始引進AI質檢,來改造產線,提高生產效率。相較於人力質檢,AI質檢的優點在於,可24小時無間斷檢測,效率、品質都提升。

重寫後的內容:目前普遍的做法是,工廠會對生產線進行改造,安裝一套人工智慧質檢方案,通常由攝影機和系統組成,一旦部署完成就可以投入使用。然而,這種方案存在一些問題,首先是方案高度客製化,改造週期較長。其次,一旦部署,很難將該方案重複使用到其他生產線上,缺乏彈性

對於企業來說,部署一套AI質檢的直接成本和隱性成本十分高昂,尤其是對於廣大的中小企業,這種高成本的方案並不適用。市場迫切需要能夠做到高品質、高效率但部署成本較低的解決方案。

微億智造推出了一種名為「工小匠|AI數位質檢員」的數位工人,正好能夠解決企業在質檢轉型方面的痛點

「機器人」落地工業製造,工小匠「持證上崗」

微億智造「工小匠|AI數位質檢員」

「工小匠」三大優勢:柔性、專業、高效率

身為AI數位工人,「工小匠」的柔性得益於機器人智慧控制。

人的手臂很靈活,可以完成許多動作。但機器人的手臂,要做到類人的自由度,技術難度很高。

「工小匠」的原理是,透過演算法規劃及模擬建模,依照不同的成像條件,讓機器人自動尋找目標物體的拍照點位和角度。目標任務建立之後,「工小匠」再透過精確控制機械手臂每一軸的運動,結合自研的路徑規劃演算法計算產生最優運動軌跡。

這種方法不僅可以增加機械手臂的自由度,還能避免以往需要不斷手動調試的困境,從而降低人力成本

“工小匠”不但能夠知道“去哪裡”以及“怎麼到達目的位置”,可以“自由活動”,而不必像傳統方案一樣固定在產線上。因此,「工小匠」可以說是適用於多場景,解決了企業的柔性質檢痛點。並且,在規劃路徑的過程中,可以藉助避障演算法,跑的更快、更穩、更安全。

「機器人」落地工業製造,工小匠「持證上崗」

模擬環境中的運動軌跡在現實場景中的同步應用

專業是「工小匠」的另一個核心競爭力,除了柔性

在質檢領域,機械手臂與人類一樣,需要先看到物體才能執行對應的動作。機械手臂固然能夠完成許多任務,但視覺感知是其首要條件

傳統的工業相機,為了能夠捕捉缺陷,提高偵測精度,需要光學工程師在專案現場反覆調整光源,不但費時費力,還需要付出額外的調試成本。

「工小匠」基於微億智造自研的線上光學調機系統,可以自動產生最佳拍照點位和角度、自適應最優光學參數,確保每點位的高清取圖,不遺漏每一處細小缺陷。在人工修正演算法調試結果的同時,演算法也不斷學習人的調試經驗,快速進階為“光學專家”,時間縮短至數小時,讓柔性切線成為可能。

在現實場景中,光學方案在模擬環境中的同步應用

「工小匠」在正式上崗之前,會把機器人智慧控制、光學點位與角度設計、自動產生的軌跡路徑均放在模擬環境中一一驗證。透過虛擬和現實相結合的全數位孿生,在線確保最優工作性能後再下發到實際工作中;相關的回歸測試也會透過雲端模擬場景對突發事件進行複現和修復,遠端且全面的解決各類現場問題。

柔性、專業之外,「工小匠」的效率也非常高。

根據了解,"工小匠"配備了高速飛拍成像技術,末端線速度可達1000mm/s,每個點位的CT拍攝僅需0.3秒

透過機器人智慧控制和成像模組的配合,「工小匠」的手臂能夠在高速運動的同時精確地進行目標點位的取像,且重複誤差小於2個像素,具有高效和優質的特點

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高速飛拍成像技術

「工小匠」兩大特色:部署週期短,全週期管理

對於解決方案商而言,企業的彈性化生產需求倒逼方案商要將解決方案做的更加靈活便捷,除了產品能夠適應不同的質檢場景以外,部署週期也要縮短,讓企業能夠做到手機充電般「即插即用」。

傳統人力質檢需要很長的培育週期,而市場上很多AI質檢方案依賴大量的缺陷數據,並且經常需要停下產線進行改造,這種方案不但成本高,而且部署週期極長。

微億智造基於自身的AI能力,已經完成了數千萬級的缺陷資料累積,並形成了大量的預訓練模型。在其自研的Tri-vision視覺演算法以及獨特的模型訓練法加持下,演算法模型大大降低了對樣本量的需求,大幅壓縮模型訓練及上線時間。例如,單缺陷檢測只需要20~50個樣本,明顯缺陷可做到0樣本檢出。 「工小匠」已經可以做到一週時間培訓,然後立即投入使用。

與傳統質檢方案相比,「工小匠」的樣本需求量下降70%,整個計畫的投產週期縮短接近90%。且在上崗之後,「工小匠」可依據產線的品質標準,迅速完成工作指標。

數位工人的身分之外,「工小匠」還有另外兩個身分:品質管理員、品質分析員。

如今,在企業的日常生產管理中,質檢的價值並不只限於做好產品品質檢測的最後一關,而在於整個質檢的全週期管理,包括預防、檢測、追溯、最佳化等前後端環節。這樣才能從全流程的角度來縮減成本、提高效率。

「工小匠」透過微億自研的DQI軟體系統,不僅能獲得全面品質數據,還能進一步完成品質數據的建模分析,幫助企業實現品質風險預警、品質缺陷統計、品質問題定位及分析。

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DQI軟體系統—品質分析管理

企業一方面可以利用工小匠來提高質檢效率和質量,另一方面也可以做好品質管理。而且,「工小匠」是基於數據分析,可以針對產線生產的具體情況做流程管理,事後回溯,進行「預防」。換句話說,企業使用「工小匠」,能夠實現對質檢全流程的成本優化,提高企業生產效率。

目前,「工小匠」已經可以走進各種各樣的工廠中,如新能源汽車、數碼3C、小家電工廠、瓷器工坊等等,「數位工人」的身份「持證上崗”,為企業提供質檢服務。

總結

質檢作為生產的重要環節,對產品的重要性不言而喻。

在客製化、週期長的諸多方案中,微億智造「工小匠」跑出了一條易部署、省成本的路徑,更適合中小企業的彈性生產需求。

在未來,「工小匠」將作為數位工人的身份,出現在各種質檢場景中,為企業提供賦能,並助力我國產業實現智慧化轉型升級

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