在廣泛的工業(yè)制造領域,以機器視覺解決方案應對工業(yè)制造檢測,還是一片亟待開發(fā)的藍海。
輪胎,汽車與公路唯一的接觸點,直接關系著汽車在道路上的行駛狀態(tài)。如果輪胎有問題,將會怎樣?
近年來,一些汽車的行車速度顯著提高,尤其是在高速公路上。在快速行駛中,一旦輪胎出現(xiàn)瑕疵,輕則車輛受損花錢維修,重則車毀人亡、損失難計。
有關資料顯示,我國在高速公路上46%的交通事故是在輪胎發(fā)生故障引起的,其中,因細小瑕疵導致爆胎的占輪胎事故總量的70%。
一個不久前發(fā)生的慘劇是,2019年9月28日上午,G25長深高速2154KM處一輛滿載的大客車突然爆胎,沖破道路中央隔離帶駛入對向車道并與一輛半掛貨車相撞,造成36人死亡、36人受傷。整個搜救歷經8個多小時,事故現(xiàn)場觸目驚心……
輪胎瑕疵造成悲劇的情況就不能被“扼殺在搖籃里嗎”?
小瑕疵的大挑戰(zhàn)
輪胎瑕疵的檢測難嗎?
當前,我國大約有600家輪胎制造商,每年生產將近8億個輪胎,占全球輪胎年產總量的三分之一。在這種規(guī)模上,要保證產品質量的一致,屬實是一個巨大的挑戰(zhàn)。
從業(yè)內整體情況來看,目前大多數(shù)公司都依靠人工檢查。但這種方法既耗費人力財力,又不夠可靠。
具體來說,培訓一個檢查員要花費3個月的時間,而檢查工作最多占用他們80%的時間。并且,人力總歸免不了漏洞,即使經過充分的培訓,檢查員們在顯示屏上用肉眼觀察時也免不了做出主觀判斷,通常只能保持90%到95%的準確率。
有消費者還表示,雖然輪胎質量鑒定檢測在制造商處成本相對較低,但消費者方檢測的費用卻高達2000-3000元,這導致很多消費者在高費用和對廠商信任的“僥幸”心理下,跳過駕駛前對車輛輪胎的專業(yè)檢測,為日后事故埋下隱患。
而這種情形導致的結果顯然是兩敗俱傷。一方面,消費者的生命財產安全始終存在隱患;另一方面,一旦出現(xiàn)問題甚至事故,輪胎制造商的品牌信任度也難以維護。
為什么輪胎檢測如此復雜困難,以至于訓練有素的檢查員都無法達到更高的準確率?
專業(yè)人士指出,汽車軸承中的軸套有5個面,每個面在生產過程當中都有可能會產生一些裂口;輪胎背面還會有一些凹坑,或者是在加工過程當中有燒傷,嚴重的時候5個面可能會有20幾種缺陷。如果是人工來檢測,一個人檢測5個面20幾種缺陷需要好幾秒的時間,效率并不高,在效果層面也存在很大的隱患。
當然,也有部分輪胎企業(yè)從國外高價購買一些X光智能檢測系統(tǒng)之類的工具設備,但由于很難適應我國輪胎智能檢測的要求,大多數(shù)企業(yè)購買的設備未能實現(xiàn)智能檢測,既造成浪費,又未解決提高質檢準確率的難題。
另辟蹊徑的探索者
行業(yè)困局中,總有嘗試另辟蹊徑的先行探索者。
一家大型輪胎制造商,在衡量成本效益、業(yè)務升級等各類因素后,決定向經驗豐富的技術合作伙伴尋求更好的解決方案——他們找到了一家名為“上海深視科技”的公司,希望借助其深度學習、計算機視覺和圖像處理等先進的AI技術產品,尋找到解決輪胎瑕疵的辦法。
簡單來說,這套質檢產品在輪胎生產線上的檢測過程可以解釋為,在輪胎前安置一個傳感器,通過在輪胎外框、內框打很多點,自動采集產線和各個點的信號,就可以進行輪胎的定位,顯示輪胎輪廓的檢測,以及凹陷劃痕等信息的識別,從而判斷出這個輪胎是否合格。
很快,這個解決方案給企業(yè)帶來了驚人的變化。此前,這家企業(yè)每天只能由人工進行多步驟的目視檢查,但現(xiàn)在每天可以實時檢查20,000多個輪胎,檢查一個產品的時間達到毫秒級,經過測試其準確率提高到了99.9%以上,每條生產線的人工成本降低了大約4.2萬美元!
“這套解決方案運行速度很快,可以與原始生產線的速度相匹配,更讓我們驚喜的是,在新的瑕疵出現(xiàn)時,它還能提供強大的可擴展性和加快的學習速度。”輪胎制造商說。
深視科技只是是一家剛創(chuàng)建一年多的企業(yè),一個初創(chuàng)企業(yè)的AI技術為何能釋放出如此巨大的能量?
據(jù)了解,深視科技的核心團隊起源于英特爾實驗室。為了獲得最佳檢測結果,深視科技轉而與英特爾合作,后者不僅帶來了關鍵技術,還帶來了AI、計算機視覺和深度學習方面的寶貴經驗。英特爾使用英特爾分布式OpenVINO工具包優(yōu)化了算法。
并且,該工具包提供了針對英特爾處理器進行了優(yōu)化的計算機視覺和深度學習推理工具,可以顯著地提高性能。通過利用英特爾分布式OpenVINO工具包對英特爾硬件進行加速,深視科技得以讓其檢測模型算法在一臺常規(guī)工業(yè)計算機上穩(wěn)定運行。
而這種將硬件和軟件的集成提高了整體性能,使得深視科技的檢查軟件可以更快地檢測出瑕疵,這樣就節(jié)省了優(yōu)化和開發(fā)的時間,并加快了部署速度。
可以說,正式是英特爾的核心技術支撐深視科技提供了一套視覺解決方案,將輪胎的生產瑕疵扼殺在“搖籃狀態(tài)”,可謂是助力輪胎制造商“識微見遠”,防患于未然。
5%的巨大機遇
類似的情況不只出現(xiàn)在輪胎制造業(yè)。在更廣泛的工業(yè)制造領域,以機器視覺解決方案應對工業(yè)制造檢測,還是一片亟待開發(fā)的藍海。
“中國每天在產線上進行目視檢查的工人超過350萬,其中僅3C行業(yè)就超過了150萬人,大概15%-20%的工人他們不是在做體力工作,而是拿著一個產品看產品有沒有問題,有沒有瑕疵”,深視科技CEO李揚說,“質檢市場當中,機器視覺覆蓋率不到5%,即便是到最近幾年覆蓋率依然很低?!?/p>
當一個很小的缺陷會影響到整個制造商的生產效率和利潤時,一切細節(jié)都是至關重要的。輪胎制造商的商業(yè)示范在前,5%,這顯然是一個巨大的機遇,英特爾也早早地發(fā)現(xiàn)了這個機遇。
一方面,AI本身對整個社會帶來的價值已經逐步體現(xiàn),取代高難度、重復性工作是必然趨勢;另一方面,這個行業(yè)存在諸多未被解決的問題,而這些問題有機會通過新技術的進步來得以解決。一個新的商業(yè)模式正在興起!
從現(xiàn)有應用案例來看,借助英特爾酷睿處理器和英特爾分布式OpenVINO工具包和深視科技技術,制造業(yè)企業(yè)至少可以獲得三個層面的收益:
一是機器檢查可以檢測到人工檢查員無法看到的瑕疵問題,將瑕疵檢測準確率提高至99.9%以上;
二是由于機器檢查是客觀的并且沒有視疲勞困擾,因此它可以以更快的速度和更高的效率連續(xù)運行,使制造企業(yè)能夠在降低總成本的同時最大化生產效率;
三是更好的瑕疵檢測本質上是在推動制造企業(yè)產品質量的提升,產品瑕疵問題在生產的過程中就可以盡早解決,有助于減少產品退貨產生的高昂成本,提高盈利能力。
“三年前英特爾就堅信視覺計算技術以及攝像頭創(chuàng)建數(shù)據(jù)的能力將會發(fā)揮催化劑的作用?!庇⑻貭柟靖呒壐笨偛眉嫖锫?lián)網事業(yè)部總經理ThomasLantzsch相信,機器視覺與人工智能推理的結合,將誕生工業(yè)制造領域的“殺手級應用”。
英特爾視覺方案工程師李勇解釋使用OpenVINO之后的優(yōu)勢:“一是提高性能,使用這個工具包可以最大發(fā)揮出英特爾計算單元的運算能力,性能可以得到提高。二是整合深度學習,深度學習是AI的一部分,視覺領域用的最多的AI就是基于深度學習的AI。三是加速開發(fā),他們可以在產品落地時應用了OpenVINO之后,很短的時間里就可以將性能提高10倍部署到實際應用當中。四是創(chuàng)新和定制?!?/p>
從商業(yè)角度出發(fā),這種助力制造業(yè)識微見遠、防患于未然的商業(yè)行為,將是一個極具前景的商業(yè)模式,創(chuàng)造更多商業(yè)經濟價值。
從宏觀角度出發(fā),當前我國正處于從中國制造到中國智造的關鍵時期,英特爾的技術和深視科技這類公司的產品相結合,賦能國內制造業(yè)企業(yè),不僅將顯著提高制造業(yè)企業(yè)的生產質量和質檢水平,更能驅動中國制造企業(yè)數(shù)字化轉型,助力中國制造。