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易视智瞳:工业视觉智能在“双柔” 生产场景下的落地实践

时间:2022-09-19 18:43:34来源:易视智瞳科技 ( 深圳 ) 有限公司

导语:​工业视觉智能体系,是智能制造重要的感知与决策环节。视觉检测作为工业视觉智能体系一个重要的细分应用,对于提升产业链条制造品质、减少制程浪费具有重要作用。

  随着 5G、AI 等技术的发展,产品生产模式正向小型化、多样化、柔性化发展,如何快速适应产线上尽可能多产品的检测需求,是视觉检测技术面临的一大挑战。本文以模切行业为例,剖析了柔性物料 + 柔性场景的“双柔”场景下,制造企业对于视觉检测设备需求的变化趋势,并结合易视智瞳科技在该领域的实践积累,展示我们的解决方案及实践效果。

  “双柔”场景给视觉检测带来的挑战主要体现在以下几点:

 一、柔性物料的挑战

  以模切为例,产品通常是由多层膜材复合而成,包含了底膜、胶膜、覆膜等多种组成部分,由于工序繁多,各环节都可能引发生产缺陷,且缺陷偶发性强、种类多,出现位置与形态不固定,难以提前预知何时出现。此外,模切材料的颜色种类非常多,在终端产品成像上,体现为灰度信息丰富, 边界对比不明显,给图像算法带来挑战。

  二、柔性生产的挑战

  作为电子产业的重要辅材,模切产品物料种类非常多。仅仅一块智能手表,里面的模切辅料就有几十种,至于手机、平板设备,需要的模切部件数量更是急剧上升。因此,模切企业经常需要根据终端需求来调节产线配置,小批量、多批次,物料更换迅速、频繁。而且,在工厂用人日益紧张的今天, 难以要求一线有专门的自动化背景人员进行操作,所以设备的操作要尽可能简单、兼容,让现场的质检或操作人员可以快速上手,以应对快速变化的生产需求。

  为了更清楚地展示不同场景下检测方案的特点,我们用物料种类以及更换产线的频繁程度作为横纵坐标,把需要进行视觉检测的应用场景粗略分为以下四类 :

  

 畸变编辑页面.png

  畸变编辑页面

  

 畸变运行页面.png

  畸变运行页面

  1、产品种类较少,一旦进入生产状态不会频繁切换产线, 一定时间内需出货质检的产品类型相对固定。此类生产场景下的产品缺陷种类总量有限,一旦明确了检测需求,技术上相对容易开发,也容易量产。另外,由于产品种类少,改善制程带来的产品提升效果大于加装检测设备,客观上对检测功能的真实需求较弱。

  2、产品种类较少,但需要频繁换线以最大化整体产能, 一定时间内需出货质检的产品类型多但范围确定。此类场景下,产品总类型有限,每种单品待检缺陷种类总量也有限, 故需考虑的检测缺陷种类虽多,但仍可穷尽处理。

  因此,视觉检测设备供应商可以通过事先编制好检测程序,生产厂商不需理解内部参数设置的原理,直接调用使用。对于某些按项目制采购的专用检测设备,一般可按此模式开发处理。

  3、产品种类繁多,一旦进入生产状态不会频繁切换产线, 一定时间内需出货质检的产品类型相对固定。此类场景下, 要以一台检测设备对应多种物料,给算法的通用性、软件的可扩展性都提出了更高的要求,加上新物料导入的时间不确定,视觉检测设备供应商无法保证随时在生产现场支持,没法及时有效地适配新物料的质检要求。

  为了应对这种困局,大型生产厂商一般会自己组建自动化部门,专门应对这类需求,阶段性结合自己的具体生产要求, 升级、开发检测设备,来满足质检需要。对于无力自主进行自动化开发的中小企业,面对不断升级的产品需求,无疑面临巨大的质检压力。

  4、产品种类繁多,需要频繁换线以最大化整体产能,一定时间内需出货质检的产品类型多、范围不确定。

  随着 3c 电子、新能源汽车等行业的快速发展,对模切物料的需求也随之急速上升,设法利用已有产能,尽可能快速生产、交付多种产品规格正成为越来越多厂商的必经之路。在物料多、换线频的应用场景下,根据不同物料种类,先穷尽罗列缺陷形态已不可能;依靠自有自动化团队、持续改善开发的方式,且不论初期投入需要多大,对于现场快速换线的需求难以及时响应。因此,适应生产趋势的视觉检测设备必须要满足以下几个条件:

  (1) 对于现场检测所需要的资源,不需要额外调配,在现场就可以得到满足。即当导入新的待检物料时,现场人员使用已有软件工具,就可以完成检测工艺文件的编写,并进行批量检测。

  (2) 基于上述条件设备的检测能力需要具备很强的兼容性,对于绝大部分的常见待检项,例如尺寸、缺胶、多胶、溢胶、堵孔、脏污、异物、偏位、毛刺等等,软件检测工具的能力需要可靠覆盖;

  (3) 基于上述条件对现场操作人员的要求,检测设备的学习和使用,应尽可能简单、方便,以匹配现场已有人员的使用习惯,不因设备导入而给客户带来额外的用人负担。

  易视智瞳针对以上变化,自主开发打造了 Pixmile 视觉软件算法平台,并针对模切这一“双柔”场景,开发设计了DM-600 系列、DM-900 系列等半自动、全自动模切检测设备。为解决现场人员不熟悉视觉光源使用的问题,易视智瞳开发了智能光源模块,辅助完成产品的检测光源设定,大大减轻了现场人员的使用负担;为提高检测工具的兼容性,易视智瞳将诸多缺陷检测工具集成为两个常用工具,极大降低了操作人员的学习成本,实现半小时上手、2 分钟完成新检测工艺文件编写的极速目标;同时,通过不断积累的案例库,检测设备的性能得以不断优化,对“疑难杂症”的适应性不断提高, 进一步优化了客户的使用体验。目前,DM 系列模切检测机已在秦皇岛、苏州、淮安、深圳、泰国等地批量落地应用, 得到了客户的一致认可与好评。

  

全自动模切检测机.jpg

  全自动模切检测机

  

半自动模切检测机.png

  半自动模切检测机

  工业视觉智能是保障智能制造能够切实落地的重要技术体系,面对瞬息万变的市场需求,需要基于对技术发展底层规律的理解,与一线的需求紧密结合,切实完成智能制造从理念到实践的落地实施。



标签: 机器视觉

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