Preskoči na vsebino

inSpect za površinske napake Preverjanje ustreznosti površin z umetno inteligenco

Odkrivanje vizualnih napak na površinah zagotavlja nepristransko in dosledno preverjanje kakovosti izdelave v proizvodni liniji.

Preberi študijo primera

Odkrivanje matematično neopredeljivih napak

Pregledovanje površin, zlasti kompleksnih, razgibanih tekstur, zahteva celostni pregled vizualne sprejemljivosti, ki je analitično zelo težko opisljiva. V tem primeru je umetna inteligenca v nasprotju z matematičnimi analizami učinkovitejša metoda, saj oceni vizualno sprejemljivost površine glede na naučene vzorce, pri katerih se upošteva prednastavljene tolerančne vrednosti in izkušnje specializiranih kakovostnikov.

Hitro odločanje na podlagi obsežnega znanja

Priprava modela umetne inteligence zahteva vzorčno testiranje njegovih odločitev ter povratno zanko strokovnjakov, ki sicer dnevno odločajo o sprejemljivosti izdelkov. Pravila strokovnih odločitev je treba konsolidirati in hkrati zagotoviti, da unija mnenj ni preohlapna ali prestroga. Model umetne inteligence tako združuje strokovne izkušnje in znanje več kakovostnikov, nato pa na podlagi teh informacij sprejema odločitve v le nekaj sekundah.

Stalno zagotavljanje doslednih standardov

Pri ročnem pregledovanju kosov je odločanje odvisno od subjektivne presoje kakovostnikov, ki pogosto privede do večjih odstopanj, povečanega izmeta ali reklamacij. Umetna inteligenca pa izdelke sortira v skladu z natančnimi tolerančnimi vrednostmi sprejemljivosti ter priučenim strokovnim znanjem. Zagotavlja objektivno in dosledno ocenjevanje kakovosti izdelave ter večjo zanesljivost, kar zmanjša potrebo po človeški presoji.

Povečanje produktivnost, zmanjšanje izmeta

Metoda preverjanja kakovosti je usklajena z načeli Industrije 5.0 ter s poudarkom na prilagodljivosti in intuitivnosti proizvodnih sistemov presega samo avtomatizacijo. Višja produktivnost se odraža tudi v stroškovni učinkovitosti, saj so kakovostniki prisotni ob stroju manj časa in se posvečajo nalogam z višjo dodano vrednostjo. Umetna inteligenca zagotavlja dosledno in natančno ocenjevanje sprejemljivosti produktov, zmanjšuje izmet materialov, popravila ter neučinkovito rabo virov v celotnem proizvodnem ciklu.

Umetna inteligenca odkriva
matematično neopredeljive
površinske napake

Kontrola kakovosti izdelave obravnava tako funkcionalne kot estetske lastnosti izdelka. Medtem, ko se za preverjanje funkcionalnosti običajno uporabljajo analitične metode, zaznavanje vizualnih napak na površinah predstavlja večji izziv. Vizualne napake ne vplivajo na delovanje izdelka, temveč zgolj na njegovo vizualno sprejemljivost. Analitična orodja ne omogočajo doslednega in natančnega določanja, ali je izdelek z manjšimi estetskimi nepravilnostmi še vedno sprejemljiv z vidika človekove zaznave – zlasti na nehomogenih in vizualno raznolikih površinah.

Takšni primeri zahtevajo uporabo strojnega vida v kombinaciji z naprednimi algoritmi umetne inteligence. Za še posebej učinkovito se je izkazala tehnika globokega učenja z modelom »YOLO«, ki v zaznavanju anomalij presega tradicionalne pristope, kot je klasični U-Net.

Pristopi z umetno inteligenco so nepogrešljivi v primerih, kjer napak ni mogoče natančno matematično opisati, jih je preveč za ročno obdelavo ali pa je njihovo ocenjevanje preveč subjektivno, da bi zagotovili dosledne odločitve.

inSpect_Cosmetic_Defects_UI_defect_regions

inSpect_Cosmetic_Defects_UI_Real-Time_Analysis

Ocenjevanje in razvrščanje napak glede na lokacijo, velikost in kontrast

Model umetne inteligence prepoznava površinske napake, kot so umazanija, tujki, ožganine, nepravilno vbrizgan material, nepravilnosti na prozornih delih (dodatno pregledane z osvetlitvijo od zadaj) in druge anomalije. Napake razvršča glede na vnaprej določene tolerance glede na njihovo lokacijo, velikost in kontrast.

Model nato uporabi predlogo, ki vsak izdelek razvrsti glede na tip površine, ki bo vidna po sestavi – tako imenovane površine razreda A, B ali C, torej vidne in nevidne površine. Merila sprejemljivosti – vključno z mejami za velikost napake in kontrast – se med razredi močno razlikujejo, glede na njihov vpliv na končni izdelek. Parametre znotraj dovoljenih odstopanj lahko operater prilagodi za natančnejšo oceno kakovosti posameznega kosa ali serije.

Učenje modela umetne inteligence z uporabo slik iz dejanske proizvodnje

Model se je naučilo na slikah iz dejanske proizvodnje – praviloma več kot se jih obdela, bolj stabilen in občutljiv je model. Vsaka slika je natančno pregledana, napake pa so označene na ravni posameznih slikovnih pik.

Pri tem se uporablja segmentacijska komponenta modela YOLO (You Only Look Once), ki omogoča hitro in zanesljivo napovedovanje ter napredno prepoznavo objektov. Segmenti slike so razvrščeni glede na vnaprej določen katalog napak. Napake se analizirajo in označijo glede na velikost, lokacijo in kontrast, kar je osnova za določanje njihove sprejemljivosti.

Tako označene predloge so ključne za učenje modela, ki se nato evalvira in natančno prilagodi na podlagi povratnih informacij stranke, da ustreza specifičnim zahtevam proizvodnega procesa.

Pri tem je treba upoštevati investicijo v opremo, čas učenja modela ter postopek zajema in označevanja slik, ki kljub svoji zahtevnosti prinašajo dolgoročne koristi in visoko donosnost naložbe.

inSpect_Cosmetic_Defects_AI_Detected_Defects

 Dsc6337

Računska moč umetne inteligence
v industrijskem okolju

Pri uporabi globokega učenja v industriji je ključno upoštevati zmogljivost razpoložljive strojne opreme ter pogoje njenega delovanja. Čeprav se umetna inteligenca pogosto povezuje z računalniškimi oblaki, industrijske aplikacije zaradi zahtev po izjemno nizki zakasnitvi in neodvisnosti od omrežja morajo delovati lokalno – neposredno v električnih omarah na proizvodnih linijah.

Takšna okolja so običajno izpostavljena povišanim temperaturam, ki jih dodatno zvišuje odvajanje toplote iz računalniških komponent. Za učinkovito in zanesljivo delovanje strojne opreme v kratkih proizvodnih ciklih je zato nujno zagotoviti ustrezno pasivno in aktivno hlajenje.

Industrijska ohišja računalnikov so praviloma pasivno hlajena in zaščitena pred vdorom prahu v območje grafičnih procesorjev (GPU), medtem ko so električne omare običajno aktivno hlajene, da preprečijo pregrevanje drugih komponent in s tem morebitno zmanjšanje zmogljivosti sistema.

Večja produktivnost, manj izmeta in
boljša učinkovitost delovnega okolja

Kontrola kakovosti, podprta z umetno inteligenco, bistveno poveča produktivnost – delavci lahko porabijo do 70 % manj časa na proizvodni ali montažni liniji. Hkrati se količina odpadkov zmanjša za več kot 50 %, saj se izdelki razvrščajo glede na definirana merila sprejemljivosti in ne zavržejo že ob vsaki manjši napaki.

Učinkovito zaznavanje napak in dosledno upravljanje kakovosti zmanjšujeta tudi porabo materialov in energije, kar prispeva k okoljskemu trajnostnemu razvoju.
V skladu s pristopi industrije 5.0 takšen sistem poudarja prilagodljivost in intuitivnost proizvodnih procesov, ne zgolj avtomatizacije. Umetna inteligenca lahko uporabi izkušnje stotin operaterjev ter naloge izvaja hitro in natančno, ob tem pa ohranja popoln nadzor v rokah uporabnikov.

Takšne rešitve dolgoročno znižujejo obratovalne stroške in krepijo konkurenčnost podjetja na trgih z zahtevnejšimi, visoko vrednotenimi izdelki. Delovna mesta postajajo bolj miselno zahtevna, kar spodbuja inovacije, izboljšuje uporabniško izkušnjo ter povečuje učinkovitost in zmanjšuje število napak pri delu.

inSpect_Cosmetic_Defects_AI-powered_quality_control


Tehnični podatki

Cikel pregledovanja

0 %

vpliva na proizvodni cikel

Obseg analize

7–70 M

preverjenih parametrov

Ločljivost

20+ MP

ločljivost slike


Ključne tehnologije

Strojni vid z AI

Nevronske mreže in modeli globokega učenja so zlasti učinkoviti pri zahtevnih nalogah, kot sta pregled in zagotavljanje kakovosti kompleksnih površin. Strojni vid z umetno inteligenco je zgrajen z namensko izbranimi tehnologijami, kot so U-net, ResNET, YOLO, Faster R-CNN, Mask R-CNN in MobileNET, ki omogočajo visoko natančnost in učinkovitost. Hitro in zanesljivo analizo z umetno inteligenco je mogoče izvajati tudi znotraj standardnih industrijskih sistemov s 24 VDC napajanjem.

Razvoj v okolju SDK

Funkcionalnosti zaznavanja, analize in nadzora se razvijajo v več programskih okoljih znotraj razvojnega kompleta (SDK). Modeli umetne inteligence so zasnovani povsem na novo, izvorna koda pa je v celoti dokumentirana. Vsaka razvojna faza je nadzorovana, odločitve modelov pa so pregledne in omogočajo prilagoditve. Za analizo slik se uporabljajo lastniška orodja in knjižnice za strojni vid, kar zagotavlja visoko natančnost in prilagodljivost glede na specifične zahteve uporabe.

Komunikacija sistema

Robni (»edge«) sistem komunicira s proizvodnimi linijami prek različnih protokolov in standardov, kot so DIO, OPC UA, PROFINET, Ethernet/IP in Modbus TCP. Podpira tudi povezljivost z bazami podatkov ERP in MES prek spletnih storitev (npr. REST) ali OPC protokola. Sistem je zasnovan za enostavno integracijo z večino platform MES/MOM in za povezljivost zahteva minimalne programske prilagoditve.

Tehnologija senzorike

Naši sistemi podpirajo širok nabor industrijskih kamer (AVT, Basler, Cognex, Teledyne), objektivov (Computar, Kowa, Opto Engineering, Fujinon) in LED-osvetlitev za strojni vid. Uporabljamo vse vrste optike – klasične, makro, bi-telecentrične, endoskopske, pericentrične, hipocentrične, katadioptrične, boroskopske in večperspektivne (multiview). Na voljo so različne osvetlitve: direktna, posredna, kupolasta, strobe, telecentrična, projektorska in hibridna. Vključujemo tudi napredne senzorje (laserske merilnike razdalje, 3D-profilometre, stereo-vision sistemi in rentgensko opremo).

Podobne rešitve

Vizualna kontrola kakovosti

Integrirani in avtomatizirani vizualni sistemi za preverjanje kakovost temeljijo na tehnologiji umetne inteligence. S kamerami visoke ločljivosti omogočajo natančno in dosledno zaznavanje napak ter ocenjevanje kakovosti. Preverjanje je nedestruktivno in zagotavlja, da čisto vsak izdelek izpolnjuje stroge standarde kakovosti.

Umetna
inteligenca

Modeli umetne inteligence, uporabljeni v računalniškem vidu, akustičnem zaznavanju, prediktivnem vzdrževanju in energetskem managementu, omogočajo izredno natančno zaznavanje najsubtilnejših anomalij v realnem času.

inSpect za
sestavo zaslonov

Tehnologija vizualne kontrole kakovosti za zaznavanje napak, poravnave, čistoče in splošne kakovosti sestave zaslona ter njegovega delovanja. Integrirani sistem uporablja napredne algoritme strojnega vida za zaznavanje, razvrščanje in postavitev vseh sestavnih delov.

inSpect za
gorivne celice

Tehnologija vizualne kontrole kakovosti znotraj proizvodnega procesa za množično proizvodnjo gorivnih celic (z role na rolo) v realnem času odkriva in analizira napake, kot so praske, razpoke, odvečni delci in nepravilni vzorci, hkrati pa spremlja ključne parametre procesa.

inSpect
CAT / DPF

Tehnologija vizualne kontrole katalizatorjev in/ali filtrov trdih delcev na proizvodni liniji vključuje uporabo kamer z visoko ločljivostjo za linijsko skeniranje, napredno osvetlitev in algoritme za obdelavo slik. Sistem omogoča natančno zaznavo blokad celic v katalizatorjih, odprtih celic v filtrih trdih delcev in različnih deformacij, kot so okruški, razpoke ali vdrtine.

inSpect za
pine konektorjev

Tehnologija vizualne kontrole za odkrivanje upognjenih pinov v elektronskih konektorjih, znotraj proizvodnega procesa, zajema slike visoke ločljivosti za natančno odkrivanje napak in merjenje višine pinov. Poleg tega zmanjšuje odseve ter upošteva mejne vrednosti dimenzij pinov in materialov.

Pogosta vprašanja

Za učinkovito učenje modela umetne inteligence je običajno potrebnih več tisoč slik. Te morajo biti zajete neposredno v realnih pogojih proizvodnje, da se zagotovi podatkovna celovitost in prepreči kontaminacija fotografiranih izdelkov ali komponent. Zajem slik ne vpliva na časovne cikle proizvodnje. Tak pristop omogoča visoko natančnost in nemoteno vključitev v proizvodni proces.
Prilagajanje parametrov modela umetne inteligence je mogoče, a le v omejenem obsegu. Model zaznava vsa odstopanja od idealne površine, dodatni parametri pa se upoštevajo v fazi analize. Prilagoditve so možne le pri velikosti napake in kontrastu glede na ozadje. Te nastavitve izvaja usposobljen operater in morajo biti zmerne, da se ohrani natančnost in zanesljivost delovanja.
Model umetne inteligence ročno naučimo prepoznavati vse vrste napak – tudi nove (simulirane), ki se prej še niso pojavljale. Vsako odstopanje samodejno zazna in ga ovrednoti glede na vnaprej določene meje za velikost, lokacijo in kontrast. Ko je model enkrat vključen v proizvodnjo, je za prilagoditve dovolj, da se po potrebi spremenijo tolerančne vrednosti za velikost ali kontrast napak – brez ponovnega učenja modela. Sistem tako ostaja prilagodljiv tudi pri spreminjajočih se pogojih.
Integracija sistema za kontrolo kakovosti z umetno inteligenco praviloma ne zahteva zaustavitve proizvodnje. Sistem se v večini primerov integrira brez prekinitve proizvodnje. Edina izjema je začetna namestitev sistema za strojni vid, ki lahko zahteva kratek premor zaradi montaže in umerjanja kamer. Integracija je praviloma usklajena z rednimi vzdrževalnimi deli na liniji. Po fizični namestitvi in vzpostavitvi komunikacije z napravo je za preverjanje stabilnosti delovanja običajno dovolj nekaj proizvodnih ciklov. Zajem slik in učenje modela nato potekata med rednim delovanjem linije, brez vpliva na proizvodni proces.
Donosnost je odvisna od več dejavnikov – od vrednosti izdelka, obratovalnega časa stroja (ena ali več izmen, delovanje vse dni v tednu) ter zahtevnosti kontrole kakovosti. V nekaterih primerih so stranke dosegle povračilo naložbe v manj kot enem letu. Za konkreten primer si oglejte študijo primera, kjer je sistem za kontrolo kakovosti z umetno inteligenco bistveno izboljšal delovanje proizvodnje plastičnih izdelkov.
Da, odločanje modela umetne inteligence je transparentno – vsako odločitev je mogoče povezati s konkretnimi parametri. Razlog za zavrnitev je prikazan neposredno na analizirani sliki, ki se tudi arhivira. Vendar pa analiza posameznega kosa zahteva obdelavo med 7 in 70 milijoni parametrov. Čeprav je logika odločanja v celoti dostopna, je podrobno sledenje procesom odločanja lahko zelo časovno zahtevno zaradi kompleksnosti in obsega obdelanih podatkov.
Za učinkovito učenje modela umetne inteligence je običajno potrebnih več tisoč slik. Te morajo biti zajete neposredno v realnih pogojih proizvodnje, da se zagotovi podatkovna celovitost in prepreči kontaminacija fotografiranih izdelkov ali komponent. Zajem slik ne vpliva na časovne cikle proizvodnje. Tak pristop omogoča visoko natančnost in nemoteno vključitev v proizvodni proces.
Prilagajanje parametrov modela umetne inteligence je mogoče, a le v omejenem obsegu. Model zaznava vsa odstopanja od idealne površine, dodatni parametri pa se upoštevajo v fazi analize. Prilagoditve so možne le pri velikosti napake in kontrastu glede na ozadje. Te nastavitve izvaja usposobljen operater in morajo biti zmerne, da se ohrani natančnost in zanesljivost delovanja.
Model umetne inteligence ročno naučimo prepoznavati vse vrste napak – tudi nove (simulirane), ki se prej še niso pojavljale. Vsako odstopanje samodejno zazna in ga ovrednoti glede na vnaprej določene meje za velikost, lokacijo in kontrast. Ko je model enkrat vključen v proizvodnjo, je za prilagoditve dovolj, da se po potrebi spremenijo tolerančne vrednosti za velikost ali kontrast napak – brez ponovnega učenja modela. Sistem tako ostaja prilagodljiv tudi pri spreminjajočih se pogojih.
Integracija sistema za kontrolo kakovosti z umetno inteligenco praviloma ne zahteva zaustavitve proizvodnje. Sistem se v večini primerov integrira brez prekinitve proizvodnje. Edina izjema je začetna namestitev sistema za strojni vid, ki lahko zahteva kratek premor zaradi montaže in umerjanja kamer. Integracija je praviloma usklajena z rednimi vzdrževalnimi deli na liniji. Po fizični namestitvi in vzpostavitvi komunikacije z napravo je za preverjanje stabilnosti delovanja običajno dovolj nekaj proizvodnih ciklov. Zajem slik in učenje modela nato potekata med rednim delovanjem linije, brez vpliva na proizvodni proces.
Donosnost je odvisna od več dejavnikov – od vrednosti izdelka, obratovalnega časa stroja (ena ali več izmen, delovanje vse dni v tednu) ter zahtevnosti kontrole kakovosti. V nekaterih primerih so stranke dosegle povračilo naložbe v manj kot enem letu. Za konkreten primer si oglejte študijo primera, kjer je sistem za kontrolo kakovosti z umetno inteligenco bistveno izboljšal delovanje proizvodnje plastičnih izdelkov.
Da, odločanje modela umetne inteligence je transparentno – vsako odločitev je mogoče povezati s konkretnimi parametri. Razlog za zavrnitev je prikazan neposredno na analizirani sliki, ki se tudi arhivira. Vendar pa analiza posameznega kosa zahteva obdelavo med 7 in 70 milijoni parametrov. Čeprav je logika odločanja v celoti dostopna, je podrobno sledenje procesom odločanja lahko zelo časovno zahtevno zaradi kompleksnosti in obsega obdelanih podatkov.

Kontaktirajte nas

Vas zanima več? Pošljite nam svoje sporočilo, tako da izpolnite obrazec. Z veseljem bomo stopili v stik z vami v najhitrejšem možnem času.


    Vaše osebne podatke bo INEA d.o.o., Stegne 11, Ljubljana, na podlagi zakonitega interesa (komuniciranje s strankami in javnostjo, (točka f 1. odstavka 6. člena GDPR) obdelovala za namen odgovora na vaše vprašanje oz. poizvedbo. Vaše osebne podatke bomo hranili do zaključka naše komunikacije, nato jih bomo izbrisali. Če ste nam dali privolitev (točka a 1. odstavka 6. člena GDPR), da želite prejemati vam prilagojene e-novice in ponudbe, bomo predvidevanja o vaših zanimanjih obdelovali na podlagi vaše uporabe naših storitev (nakupi, povpraševanja), do vašega preklica. Od prejemanja e-sporočil se lahko kadarkoli odjavite s klikom na povezavo v prejetem sporočilu. Več o obdelavi osebnih podatkov si lahko preberete v Politiki zasebnosti.