Применение искусственного интеллекта на заводе по производству радиаторов для контроля качества продукции

Информация о проекте

Раньше большинство производимых компонентов на заводах визуально проверялось персоналом. Несмотря на то, что они проходили предварительную подготовку, при проведении контроля, основанного на индивидуальном восприятии, возникали трудности с обеспечением единообразия стандартов проверки. Кроме того, из-за зрительного перенапряжения, усталости и частой смены персонала на производственных линиях не удавалось провести тщательный осмотр. При выпуске дефектной продукции на рынок количество жалоб и отказов значительно увеличивалось.

Кроме того, в случае нехватки персонала со знанием программирования на предприятии, эффективность использования систем машинного зрения будет очень ограничена. Таким образом, даже если завод хочет внедрить систему для сокращения числа пропущенных дефектных изделий и повышения эффективности контроля, у них нет такой возможности.

Совместная программа компаний Advantech и Smasoft ставит своей целью оказать содействие промышленности в переходе от визуального контроля людьми к контролю с помощью искусственного интеллекта. Данное решение, сочетающее машинное зрение и визуальную идентификацию ИИ, не только является идеальным решением проблем качества на производстве, но и способствует внедрению автоматических инспекционных систем.

Описание системы

Раньше на заводе по производству радиаторов действовали три основных инспекционных пункта, на которых несколько операторов проверяли размер, толщину и внешний вид изделий. Используемая в данный момент платформа разработки автоматического программного обеспечения SmaSEQ от компании Smasoft включает инструменты визуального контроля, мониторинга движения, контроллеры ввода/вывода, технологию обнаружения дефектов (SmaAI), систему обучения ИИ и многие другие функции, которые позволяют разработать оборудование для проверки радиаторов, способное проводить три типа проверок и при этом продолжать глубокое обучение моделей ИИ, что еще больше снизит количество пропущенных бракованных изделий и повысит качество проверок.

Программа SmaSEQ имеет простой и удобный интерактивный интерфейс и отличается простотой освоения. После прохождения обучающего курса по работе с программным обеспечением операторы заказчика могут без проблем работать с SmaSEQ, несмотря на отсутствие у них инженерного образования или глубоких знаний в области ИИ. SmaSEQ прост, понятен и не требует сложной настройки, позволяя специалистам по системной интеграции и пользователям обучать системы самостоятельно.

Программное обеспечение от Smasoft и оборудование от Advantech выполняют важную роль в оптимизации системы автоматизированной проверки радиаторов. Компания Smasoft выбрала компактную безвентиляторную систему MIC-770 от Advantech со слотом расширения i-Modules и встроенной системой логического вывода NVIDIA Jetson Xavier MIC-730AI.

Раньше компания Smasoft использовала промышленные компьютеры других компаний. Некоторые из них были слишком большими по размеру, другие отвечали требованиям клиентов по габаритам, но часто выходили из строя. Компьютеры серии MIC от компании Advantech малогабаритные и остаются надежными даже после длительного периода эксплуатации. Серия компьютеров MIC имеет широкие возможности расширения. В них всегда можно установить дополнительные устройства ввода/вывода. Это позволяет использовать аппаратное обеспечение для реализации разных проектов.

Системные требования

Два компьютера Advantech, установленных в систему автоматизированной инспекции, выполняют различные задачи. MIC-770 с установленной программой SmaSEQ осуществляет мониторинг процесса в контрольном пункте и проводит визуальную проверку, чтобы определить, соответствуют ли размеры и толщина радиаторов техническим характеристикам.

Одновременно на компьютере MIC-730AI программа SmaAI выполняет ИИ-анализ изображений для сравнения и выявления радиаторов с внешними дефектами. Это стало возможным благодаря загрузке в SmaAI изображений бракованных изделий, которые компания Smasoft получает от клиентов перед внедрением программного и аппаратного обеспечения. После того, как программа SmaAI завершает обучение, модели загружаются в MIC-730AI. Затем можно проводить ИИ-контроль для проверки гладкости, определения трещин, пятен, царапин и других дефектов, которые трудно разделить на категории.

Программное обеспечение Smasoft для автоматической проверки с технологией ИИ в сочетании с аппаратным обеспечением Advantech позволило заводу-изготовителю радиаторов провести установку и тестирование системы ИИ в течение трех месяцев.

Компания Smasoft отметила:

«Первоначально на предприятии заказчика ожидалось, что точность новой системы составит 90%, однако результаты работы компаний Smasoft и Advantech показали точность до 97%, что значительно превосходит требования заказчика.»

До внедрения на одной из производственных линий работало десять проверяющих. На проведение трех типов проверок на каждый радиатор уходило 30 секунд. Сегодня для проведения окончательной проверки требуется только один оператор, а на ее выполнение уходит всего 4 секунды. Таким образом, внедрение этого решения не только снижает трудозатраты, но и повышает эффективность проверок.

Кроме того, данное ИИ-решение для проверки имеет распределенную архитектуру, позволяющую одному устройству MIC-770 работать с несколькими MIC-730AI при проводимом ИИ-анализе. Поэтому, если на заводе потребуется внедрить дополнительный ИИ-контроль или увеличить скорость выполнения проверок, можно просто установить дополнительный MIC-730AI через сетевой кабель, что делает дальнейшее расширение очень удобным.

Структура системы логического вывода GPU SmaAI на промышленном компьютере

Установите GPU плату непосредственно в имеющийся промышленный компьютер и подключите SmaAI в систему.

Преимущество: низкая цена

Распределенная структура системы логического вывода SmaAI

Если невозможно подключить GPU плату к используемому промышленному компьютеру, можно подключить MIC-730AI через Ethernet и интегрировать SmaAI в систему.

Преимущества:

• Расширяемость.
• Подходит для промышленных компьютеров, где установка GPU невозможна (низкая цена).
• Подходит для множества ИИ-моделей (низкая цена).

Гибридная структура системы логического вывода SmaAI

Объединение первой и второй структуры.

Преимущества:

• Расширяемость и низкая цена.
• Подходит для множества ИИ-моделей.

Структура системы логического вывода SmaAI, при котором отдельно подключаются камеры и промышленный компьютер

Подключение камер к промышленной системе искусственного интеллекта.

Подключенная система взаимодействует с существующей системой через вводы/выводы.

Преимущества:

• Подключение к существующему оборудованию.
• Гибкость и расширяемость.

Основные особенности:

• Экономичное и гибкое техническое решение позволяет сочетать применение машинного зрения и искусственного интеллекта.
• Гибкая распределённая архитектурная конфигурация, обеспечивающая простоту расширения в будущем.
• Простая и понятная система, не требующая сложных программных настроек, позволяет специалистам по системной интеграции и конечным пользователям самостоятельно обучать оборудование.

Компания «Ниеншанц-Автоматика» является официальным дистрибьютером Advantech на территории Российской Федерации, и представляет всю линейку оборудования этого производителя, осуществляет информационную, техническую и сервисную поддержку. Все оборудование имеет необходимые сертификаты и проверено годами работы на ведущих российских предприятиях.