AI進(jìn)車間，既是“焊接工”也是“檢測員”

重型設(shè)備制造商約翰迪爾正在與英特爾合作，試圖將計(jì)算機(jī)視覺用于加快發(fā)現(xiàn)并糾正自動焊接過程中的缺陷。

重型設(shè)備制造商約翰迪爾（John Deere）創(chuàng)立于19世紀(jì)30年代，該公司不久前與英特爾合作開發(fā)了一個試點(diǎn)項(xiàng)目，以一種新的方式將人工智能引入到旗下的制造過程。該試點(diǎn)項(xiàng)目是英特爾為了展示旗下物聯(lián)網(wǎng)解決方案，可以幫助開創(chuàng)一個更加數(shù)字化的工業(yè)時代的最新方式。

約翰迪爾在該項(xiàng)目里試圖將計(jì)算機(jī)視覺用于加快發(fā)現(xiàn)并糾正自動焊接過程中的缺陷，發(fā)現(xiàn)及糾正自動焊接過程中的缺陷是個緩慢、昂貴但卻至關(guān)重要的工序。約翰迪爾建筑暨林業(yè)部門質(zhì)量總監(jiān)Andy Benko在一份聲明中表示："焊接是個復(fù)雜的過程。該人工智能解決方案可以幫助我們更高效地生產(chǎn)高質(zhì)量的機(jī)器。制造業(yè)新技術(shù)的引入正在開啟新的機(jī)遇，可以改變我們對于一些多年一成不變的流程的思考方式。"

約翰迪爾在旗下的全球各地52家工廠里使用氣體金屬電弧焊（GMAW）工藝焊接輕度到高強(qiáng)度的鋼材。該工藝用的是機(jī)器人弧焊臂，每年要消耗數(shù)百萬磅焊絲。弧焊容易產(chǎn)生焊接氣孔缺陷，焊接氣孔指焊接金屬形成的小空洞，是焊接冷卻時遺留的氣泡導(dǎo)致的。焊接氣孔問題會削弱焊接強(qiáng)度。

各家制造商之前曾嘗試?yán)米詣踊到y(tǒng)尋找缺陷，但這種系統(tǒng)通常會產(chǎn)生很高的假陽性率。這意味著制造商通常必須依靠熟練的技術(shù)人員用手動的辦法發(fā)現(xiàn)問題。但要找到足夠的熟練技術(shù)人員可能很難，而且成本很高。在大型工廠環(huán)境里，這項(xiàng)工作尤其具挑戰(zhàn)性。

約翰迪爾去年開始在旗下一家建筑和林業(yè)工廠進(jìn)行該試點(diǎn)項(xiàng)目，試點(diǎn)項(xiàng)目表明，使用計(jì)算機(jī)視覺處理技術(shù)可以令發(fā)現(xiàn)焊接氣孔缺陷的過程更準(zhǔn)確，成本更低。根據(jù)英特爾工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)合作伙伴ADLINK的數(shù)據(jù)，這個基于人工智能的試點(diǎn)項(xiàng)目檢測出了高達(dá)97.14%的焊接氣孔缺陷。在識別到焊接氣孔缺陷后，系統(tǒng)就會自動關(guān)閉焊接機(jī)器人。

該系統(tǒng)使用定位在焊槍上的攝像頭實(shí)時發(fā)現(xiàn)焊接氣孔缺陷。源自攝像頭的視頻幀送給基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能動作識別模型進(jìn)行分析，該模型需先用良好的和具焊接氣孔缺陷的焊接圖像進(jìn)行訓(xùn)練。

據(jù)了解，該人工智能缺陷檢測系統(tǒng)用的是英特爾酷睿i7處理器、英特爾Movidius VPU和OpenVINO英特爾發(fā)布工具包（這是一款免費(fèi)軟件，可以幫助開發(fā)人員在邊緣視覺應(yīng)用里用上計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)推理）。系統(tǒng)是在ADLINK機(jī)器視覺平臺上實(shí)現(xiàn)的。

英特爾物聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)副總裁、工業(yè)解決方案集團(tuán)總經(jīng)理Christine Boles告訴記者，芯片制造商英特爾與客戶密切合作及解決特定的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)，由此還可以將學(xué)習(xí)成果擴(kuò)展到其他客戶。

Boles表示，"焊接質(zhì)量是行業(yè)性的挑戰(zhàn)，并不是約翰迪爾獨(dú)家面對的問題。迪爾的方法有其獨(dú)特的地方。我們與迪爾密切合作關(guān)系，利用我們的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建了一個端到端解決方案，現(xiàn)在解決了這一挑戰(zhàn)，同時還確保方案的長效性，可以解決其他質(zhì)量或效率方面的需求。"