發布日期：2022-05-18 點擊率：60
外觀檢查是汽車零件生產過程中的關鍵步驟，但這可能是一項艱巨的工作。不僅在視覺上檢查零件很繁瑣，而且高壓工作會帶來挑戰。
自動化公司MusashiAI的聯合創始人Ran Poliakine表示，在日本汽車行業工作的員工中有20％是視覺檢查員，在其他一些國家和地區，人數也差不多。這些員工可能會執行對身體要求不高的更有趣，更有用的工作，但是事實證明，目視檢查過程很難實現自動化。但是，包括光學，邊緣計算和AI在內的最新技術發展使MusashiAI能夠開發一種自動視覺檢查系統，該系統可以像人類一樣準確地執行，但是速度更快。借助一種新的AI教學方法，該系統的設置和重新部署速度也比培訓人員更快。
為了了解該視覺檢查系統的功能，Poliakine說，首先準確地了解人類視覺檢查器的功能是有幫助的。這些員工站在汽車生產線的末端。他們從傳送帶上拿出完成的零件，并在兩秒鐘之內確定零件的好壞，然后將零件分類為“好籃子”或“壞籃子”。有效的AI系統可以準確地做出相同的快速判斷，并可靠地執行相同的排序。
日本本田汽車公司的子公司武藏精光（Musashi Seimitsu）希望將其視覺檢查工作人員轉移到在身體上更容易且更有趣的工作上。但是首先需要找到一個自動化系統來替換它們。因此，武藏清光與以色列自動化和AI公司SixAI合作，組建了合資企業MusashiAI，可以開發解決方案。
開發自動化的視覺檢查器
目視檢查需要人類用手和手臂將零件從傳送帶上抓住，然后將其分類到適當的位置，用眼睛觀察零件，并用大腦知道零件的好壞。由于該技術已經存在多年，因此公司很容易實現零件的自動抓取和放置過程。
下一步是開發可以模仿人眼的光學系統。“人眼非常非常復雜，因為人眼可以自動聚焦在以最佳方式顯示缺陷的波長上，” Poliakine解釋說。“大腦和眼睛之間存在一種交流，可以使眼睛適應他們所尋找的條件。” 該公司設計了一種解決方案，該解決方案的一端表現得像人眼，另一方面具有優化功能，例如傳感器可聚焦于最適合顯示零件缺陷的特定波長的傳感器。例如，它不看顏色，這樣可以節省時間和金錢，因為使用傳統的RGB相機，很多圖像數據都專用于顏色。
第三步是開發和訓練可以識別優劣的AI。邊緣計算使這成為可能，邊緣計算是在計算機處理和數據存儲與云計算中的應用程序分離時，但比云更靠近位置的目的是為了縮短響應時間并節省帶寬。
視覺檢查對于人類而言可能是繁瑣的，高壓的并且身體緊張的工作。根據Poliakine的說法，該自動化系統可以釋放大量的人類視覺檢查員，以執行更有趣，更輕松的工作。
以邊緣計算的速度為后盾，MusashiAI必須設計一種方法來復制人腦中發生的事情，同時確定零件的好壞。該公司開始通過獎勵和懲罰系統訓練AI以識別好壞零件，如果無法正確識別零件，則從頭開始重新懲罰該系統。
但是，由于系統正在檢查鍛件，因此公司面臨挑戰。鍛造零件可能具有多種類型的缺陷-根據Poliakine的說法，在鍛造零件中至少存在27種不同的缺陷家族。為了找到每種缺陷的足夠數量的零件，以教導AI正確識別它們，樣本量將是巨大的。
“他們的生產從一開始就非常非常高的質量，” Poliakine補充道。公司需要花費數月的時間來完成足夠大的樣本量，以教給AI所有不同的缺陷，從而使其難以訓練且不切實際地進行重新部署。此外，即使是可接受的鍛造零件自然也會發生很大的變化，以致無法找到理想的樣品來使用。他說：“零件中可能有很多小缺陷，但沒關系。”
在尋找一種新方法時，MusashiAI決定，與其教AI識別缺陷，不如訓練AI識別好的零件。“我們為機器人提供了50個不同的零件，但它們都很好。我們告訴算法這是一個很好的例子。”“而且該算法自學了這些部分之間的共同點，并且從統計學上講不是該部分的任何部分都可能存在缺陷。” Poliakine說這個過程需要半天到一天的時間。由于最多只需要一天的時間來培訓AI以檢查新零件，因此用戶可以輕松地對其進行重新培訓以檢查其他零件并將其部署到新的生產線上。
自動化的勞動力
根據Poliakine所說，盡管我們相信人為錯誤，但檢查員實際上在兩秒鐘內就可以非常準確地確定零件的好壞。在MusashiAI之前，最好的自動化檢查系統在26秒內的準確率達到76％，因此在汽車生產線上使用是不切實際的。然而，MusashiAI的視覺檢查員在測試中能夠超越人類。他說：“在我們教授了算法并使用了適當的邊緣計算和光學技術之后，我們獲得了超過99％的召回率（真實陽性率）和很高的特異性（真實陰性率），”他說。超過兩秒，比人類還好。”
“……我們的召回率（真正的陽性率）超過99％，特異性（真正的陰性率）很高，但是不到兩秒鐘，這比人類要好。”
當MusashiAI正在考慮如何在其他工廠中部署該系統時，它選擇使用機器人即服務（RaaS）模型。Poliakine說，武藏精光的首席執行官是建議像對待員工一樣對待機器人而不是建立資本支出的首席執行官。這意味著MusashiAI無需客戶直接購買系統并在一段時間內攤銷系統，而是將系統放在車間并向客戶收取每個機器人的“薪水”。
盡管此系統是為汽車行業開發的，但可以輕松應用于其他行業。Poliakine表示，該公司的下一步工作是將視覺檢查系統擴展到整個汽車行業，然后再擴展到與汽車類似的行業-具有高生產率和高檢查要求的行業，例如醫療和航空航天。” Poliakine說。
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