在2021中國(上海)顯示及功能膜應用技術創新峰會上,無錫東富達科技公司創始人賀思東在峰會上發表主題為《Smart Vision外觀質量在線檢測在薄膜與顯示行業的應用》的演講;演講中詳細介紹了東富達SmartVison在線監測的硬件設備構成、軟件系統、工作原理和相對傳統人工檢測的優勢,讓我們看到了東富達運用用信息化技術促進顯示產業生產方式變革所作的努力。
Smart Vision簡介
東富達科技的Smart Vision在線檢測(表面缺陷在線檢測)是圖像識別、人工智能、大數據、和工業互聯網技術的組合,它們將產品外觀質量的數據與制造環境融合在一起,實現工廠和企業中品質管理的品質檢查無人化、質量數據可視化、質量數據網絡化和外觀質量透明化。
傳統外觀檢查方式的缺點
現在大部分企業都是通過人工,拿一個強光手電看薄膜或者顯示屏產品的外觀質量。這種檢測方式不僅在薄膜和顯示領域,在其他各個生產加工行中都是通過這種方式檢查的。人工檢測的方式存在一些問題:
1、沒有辦法做到全檢,也就是抽檢效率低。
2、如果非透明、不透光的材料,正反面檢測,人工成本高。
3、人工記錄無數據追溯,不知道這個缺陷在多少米、多少寬度具體位置,以及缺陷具體形狀。
4、產品寬幅一旦過寬,肉眼視野小,檢查速度就會慢。
5、招人難,最近幾年隨著互聯網、美團、滴滴把人工都吸引過去,我們生產企業怎么樣解決人的問題,人員也不大好解決。我們通過技術的手段,把人工的問題規避掉,減少人工的使用。
Smart Vision在線檢測相對于人工檢測的優勢
1、提升安全系數。薄膜的速度快,人工檢測容易產生安全事故,Smart Vison可以避免不必要的損失。
2、減少客訴,提升生產效率。在出廠之前把這些缺陷都檢測到位,減少產品退回,把損失先攬在自己手里,客戶收不到,不會有投訴,也不會有退貨,也不會產生人員和物流方面的成本,這樣就降低了成本,減少客訴,提升生產效率,把產品的出貨不良率大大降低。
3、雙向品質追溯。如果客戶也有一套表面檢測,生產和加工過程中也有一套檢測,雙方可以通過檢查出來的數據,互相對標雙方就可以達成共識,不存在發過去之后再存在退貨。
4、數據化管理外觀質量。用這些外觀瑕疵,包括現場有一些客戶也會用測后,這都是數據化的手段。
5、全流程。人工做不到24小時,可能換班,兩班倒或者三班倒,我們的設備沒有疲勞,可以達到24小時的外觀質量檢查。
6、分等級。Smart Vision能夠通過AI學習,根據客戶以及客戶的客戶整理出來不同客戶的質量要求,再通過檢測系統的錄入,把每個客戶的質量要求輸入到系統中,可以針對不同客戶做質量管理。
Smart Vision在線檢測技術應測的優勢
Smart Vision應用了人工智能、大數據和圖像識別等技術。一套檢測系統可能需要海量的數據作為前端的支撐。Smart Vision現在已經做到脫離海量數據庫的支撐,再經過人工智能的學習進行類型的判別,自動收集缺陷大數據,建立行業缺陷大數據庫。
工業互聯網,現在很多企業現場都會用ERP、MEMS,Smart Vision會對外開放接口,將檢測系統的一些產品數據、生產數據聯通到ERP以及MEMS系統。
Smart Vision在線檢測系統硬件和軟件組成
經過東富達多年來的研發以及和客戶的溝通,包括使用方面的了解,Smart Vision做到了模塊化以及批量化的效果,包括電控控制單元,Smart Vision預留了很多與現場匹配的接口。
Smart Vision在線檢測系統光學方案
常規的薄膜或者平面顯示以及各類材料,包括紙張、金屬表面檢測或者是瑕疵檢測,它的光學應用方案通常是這幾種的組合。對于不透光或者透光弱的薄膜,檢測它的表面缺陷,通過CCD(工業相機和線性光源的組合),做到上表面和下表面的檢測。我們通過透光和正光線性光源的補償,來做透光薄膜的在線檢測。
Smart Vision在線檢測系統硬件組成-相機
工業相機和常規的手機相機以及單反相機不同,Smart Vision對于在線的檢測需要線陣相機,靜止狀態拍出來的是直線覆蓋,只有運動的時候才能完全覆蓋。東富達通過多年的研發,把相機的調節、相機的冷卻以及相機的儲存已經做到了模塊化和標準化。
Smart Vision在線檢測系統硬件組成-光源
Smart Vision檢測系統的光源,采用超亮線性LED白色光源,使用平行光技術,長度任意長度定制,壽命可達5年以上,維護要求低。
Smart Vision在線檢測系統硬件組成-控制柜操作臺
Smart Vision在線檢測綜合現場應用有多款配置。包括操作臺,這個操作臺集成了一鍵啟動,包括質量報告自動打印功能。
Smart Vision在線檢測系統案例
多工位組合案例,應用現場是做各類有顏色、有透明、有透光和不透光的材料,就在這一條線上生產個項目有多工位組合,空間比較狹窄,內部還有三個相機,去進行透光、不透光、多種顏色的自動檢測。右邊是雙工位的組合案例。
Smart Vision在線檢測系統的AI應用
近幾年比較火的AI、大數據和物聯網。在傳統的神經網絡算法中,可能對于缺陷的分類是通過傳統的神經網絡算法進行的。它的分類準確率一般情況下能達到60-70%的效果,已經相當不錯了。在AI技術成熟應用中,Smart Vision在線檢測系統在分類的準確率方面能夠達到95%以上,大部分缺陷可以達到98%、99%。
AI深度學習與傳統視覺技術比較
傳統機器視覺還需要人工提取特征,但是不能通用。深度學習的特征是不依靠人工,機器自動提取,通用性強。而且每一個收取一百張左右就可以進行缺陷的準確定義。
使用者關心的是檢出率、識別率、誤檢率。在檢出率能夠保證的情況下,識別率和誤檢率是非常重要的。很多情況下檢出率也能夠檢查出來,但很多缺陷或者針對不同客戶有一些缺陷不需要檢出來,那么可能他認為這個是誤檢率,Smart Vision在線檢測系統就可以通過AI先學習,把它作為一個類別,然后再做過濾處理。
AI模型預測缺陷類型
這是一個AI學習的訓練報告。精準率,膠粒異物達到了96%。
Smart Vision在線檢測的軟件
東富達Smart Vision外觀瑕疵在線檢測的軟件界面,包括分切分了5條,針對不同的缺陷進行篩選。缺陷的類型、位置,以及缺陷的直徑等參數都是可以通過數據化的體現方式來展現給用戶。
AI技術應用滿足客戶需求
這是其中一個客戶應用的技術要求,他是應用在涂布線上,5米-120米的速度,可檢測的缺陷點包括客戶的要求都列在其中,完全滿足用戶的需求。
顯示屏缺陷在線檢測
顯示屏檢測和薄膜的檢測類似,它也是通過表面反射的方式進行識別。
常規檢測系統能夠將缺陷檢出并標識,但由于現場環境達不到絕對的無塵以及流轉過程的二次或多次污染,無法對干擾因素過濾,從而使得檢測效果不佳,達不到預期的效果。通過AI分類識別,將灰塵、噪點等其他干擾因素作為一個單獨的缺陷進行過濾,避免了過檢和誤檢誤報。在原有檢測基礎上,極大地提升了檢出效果。
選擇東富達的客戶
目前Smart Vision應用的行業有鋼鐵、金屬、顯示、薄膜方面比較多,包括寶馬、三星、中石化,中石化大家可能比較熟悉,他們的研究院用我們的Smart Vision在線檢測進行薄膜顆粒做出來的薄膜片材進行晶點的檢測,檢測出來的精確度能達到0.02毫米。
無錫市東富達科技有限公司是一家專業從事圖像處理、模式識別技術、AI技術、智能裝備研究和應用的高科技公司。擁有自主知識產權的各類檢測、測量系統及智能包裝裝備廣泛應用于金屬、薄膜、顯示等產品生產加工行業的質量管理及自動化應用,是國內機器視覺在線檢測及裝備領域技術領先的設備供應商。
東富達科技自始至終貫徹“精于質量 專于服務”的企業經營理念,致力于為廣大客戶提供一流的產品與服務。