自從2011年工業(yè)4.0問(wèn)世以來(lái)，將制造業(yè)從過(guò)去到了制程終端，甚至出貨前才會(huì)開始執(zhí)行的品質(zhì)檢測(cè)程序逐步向前推進(jìn)。不僅要求在制程中，就要開始透過(guò)IIoT實(shí)時(shí)上傳資料、分析，甚至成為AI機(jī)器學(xué)習(xí)的根據(jù)。

甚至還要在制程前，就要開始建立數(shù)位分身模擬預(yù)測(cè)，以及邊緣生成式AI模型所需的資料庫(kù)，確保能在各種不同環(huán)境下維持相同品質(zhì)、24/7不間斷運(yùn)作，因此讓機(jī)器視覺(jué)（Machine Vision）檢測(cè)成為目前智慧制造發(fā)展最快領(lǐng)域。

其中包含量測(cè)、辨識(shí)、定位、檢查共4大項(xiàng)目，又以AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)應(yīng)用的比例最高，利用非接觸式光學(xué)儀器取得成品的表面狀態(tài)，再以電腦影像處理技術(shù)來(lái)檢出異物或圖案異常等瑕疵，比起人眼、接觸式檢測(cè)更快且穩(wěn)定，也較不受限於載臺(tái)或周邊環(huán)境限制。

除了利用模組化軟體結(jié)合工業(yè)用相機(jī)，也就是將「嵌入式視覺(jué)+演算法+影像處理軟體」整合納入AI模組相機(jī)，軟體，提供開發(fā)者快速的視覺(jué)流程評(píng)估概念，從影像輸入到視覺(jué)結(jié)果產(chǎn)出的過(guò)程，提供可視化結(jié)果操作介面。因此使得現(xiàn)今機(jī)器視覺(jué)的處理速度比先前更快速。倘若使用已開發(fā)完成的AI模組軟體與設(shè)備，降低設(shè)備及人才門檻，也可以快速上線，降低部署成本。

至於使用邊緣AI的價(jià)值，便在於從AOI搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納後，將資料拋到MES或EAP系統(tǒng)，以查出物料、制程等與瑕疵關(guān)聯(lián)的原因；進(jìn)一步透過(guò)數(shù)據(jù)回??來(lái)優(yōu)化整體制程，以增加效能與產(chǎn)能、產(chǎn)品與服務(wù)的創(chuàng)新。

尤其是在現(xiàn)今少量多樣、客制化大批量的生產(chǎn)趨勢(shì)下，使用AOI+AI技術(shù)運(yùn)用在產(chǎn)品生產(chǎn)較為復(fù)雜或辨識(shí)品質(zhì)瑕疵的狀況下，將能減少人力、作業(yè)負(fù)擔(dān)、提升出貨品質(zhì)或縮短出貨速度，并將問(wèn)題分析的肇因回??到制程當(dāng)中進(jìn)行調(diào)整，得以提高良率。

因此須有足夠算力與LLM，打造軟硬體服務(wù)的整合方案，分別適用安裝於受到硬體空間限制的邊緣AI裝置、高速流水產(chǎn)線上，執(zhí)行嚴(yán)格品質(zhì)檢測(cè)或是包裝出貨前檢查。并搭配監(jiān)別/生成式AI模擬與訓(xùn)練平臺(tái)，縮短標(biāo)注資料的時(shí)間與人力、成本，可在不同場(chǎng)域快速部署。甚至是搭載於新一代協(xié)作、人型/多足機(jī)器人，以執(zhí)行智慧巡檢等更復(fù)雜、實(shí)時(shí)（低延遲）的功能，成為推進(jìn)AOI、機(jī)器視覺(jué)廠商未來(lái)成長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Γ?/span>

從2D邁向3D AOI 加速滲透普及

其中又可根據(jù)AOI系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，概分為2D/3D AOI，前者依賴於物體反射的光線分析，產(chǎn)生少了深度資訊的2D平面圖像，檢測(cè)能力有限，環(huán)境或人工照明的變化也可能會(huì)影響其準(zhǔn)確性；後者則利用多個(gè)攝影機(jī)/感測(cè)器，例如LIDAR、飛行時(shí)間（ToF）和結(jié)構(gòu)光等技術(shù)，從不同角度擷取、建構(gòu)3D圖像，對(duì)於需要精確測(cè)量復(fù)雜形狀的應(yīng)用至關(guān)重要，但缺點(diǎn)是對(duì)於設(shè)備成本、操作人員專業(yè)知識(shí)要求更高。

從以上2D~3D AOI的演進(jìn)，也反映了現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)日益復(fù)雜和精確檢測(cè)的需求。盡管2D AOI在簡(jiǎn)單任務(wù)中具有速度和成本效益，但3D AOI系統(tǒng)也在邊緣AI實(shí)時(shí)處理的協(xié)助下，能在高速生產(chǎn)中變得實(shí)用。因此可全面檢查復(fù)雜元件和焊點(diǎn)，解決了過(guò)去難以檢測(cè)的缺陷，因制造商對(duì)更高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和缺陷檢測(cè)能力的追求，推動(dòng)了對(duì)更復(fù)雜如AI增強(qiáng)型檢測(cè)技術(shù)的投資。

目前AI如何增強(qiáng)AOI和光學(xué)字元辨識(shí)（OCR）的技術(shù)，則包含導(dǎo)入卷積神經(jīng)網(wǎng)路（CNNs）等深度學(xué)習(xí)模型，以減少誤報(bào)、過(guò)殺；并簡(jiǎn)化了演算法開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)置及程式設(shè)計(jì)、判斷良品與否的??值微調(diào)，減少了人為變數(shù)及新設(shè)備的上市時(shí)間；進(jìn)而對(duì)缺陷產(chǎn)品分類，甚至追溯制造過(guò)程中錯(cuò)誤的根本原因，協(xié)助制造商優(yōu)化流程并提高良率。

圖一 : Edge AI搭載於新一代協(xié)作、人型機(jī)器人，成為推進(jìn)AOI、機(jī)器視覺(jué)廠商未來(lái)成長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Γ?/td>

如今有別於過(guò)去微調(diào)AOI系統(tǒng)，需要大量的專業(yè)知識(shí)和時(shí)間，即使沒(méi)有深厚工程背景的操作員也能利用AI訓(xùn)練機(jī)器，實(shí)現(xiàn)更快部署、更廣泛的應(yīng)用；以及跨產(chǎn)線達(dá)到一致的品質(zhì)控制，將加速AOI在各行各業(yè)的采用，并推動(dòng)用戶友善的AI檢測(cè)平臺(tái)進(jìn)一步創(chuàng)新。

包含經(jīng)過(guò)邊緣AI賦能的3D成像技術(shù)、鏡頭和AI演算法引導(dǎo)的機(jī)器人，也加強(qiáng)了嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)的安全性，提供比傳統(tǒng)系統(tǒng)更高的準(zhǔn)確性和更少的誤報(bào)，經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)決策處理，提高生產(chǎn)力和安全性；并減少頻寬成本，簡(jiǎn)化AOI的演算法開發(fā)，系統(tǒng)設(shè)置、程式設(shè)計(jì)和??值微調(diào)作業(yè)，縮短新設(shè)備的上市時(shí)間；降低持續(xù)的軟體支援成本，并強(qiáng)化了人臉識(shí)別、異常檢測(cè)和自動(dòng)決策的能力。

邊緣AI導(dǎo)入工業(yè)機(jī)器人 提升自適應(yīng)能力

同時(shí)代表了一項(xiàng)邊緣AI重要的技術(shù)趨勢(shì)，也就是不再只是漸進(jìn)式的演化，而是朝向真正自主和適應(yīng)性制造系統(tǒng)的根本性轉(zhuǎn)變。邊緣AI與機(jī)器視覺(jué)的融合正在生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行品質(zhì)控制、預(yù)測(cè)性維護(hù)和機(jī)器人引導(dǎo)協(xié)作的實(shí)時(shí)設(shè)備推論能力，并將工廠從被動(dòng)式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式、自我優(yōu)化的營(yíng)運(yùn)實(shí)體，使機(jī)器能在本地「思考」和適應(yīng)，自我優(yōu)化制造環(huán)境。

其中真正的價(jià)值，不僅在於避免單一產(chǎn)品瑕疵或設(shè)備故障，更在於優(yōu)化整個(gè)維護(hù)生命周期。透過(guò)在邊緣AI處理數(shù)據(jù)，「即時(shí)」檢測(cè)到異常情況，從而實(shí)現(xiàn)工廠即時(shí)智慧維護(hù)、品質(zhì)控制，以及先進(jìn)的庫(kù)存和布局規(guī)劃。將最大限度地減少了意外的生產(chǎn)中斷、對(duì)大量備件庫(kù)存的需求，并使維護(hù)團(tuán)隊(duì)能更有效工作。

邊緣AI在智慧工廠系統(tǒng)中的應(yīng)用，則代表著正朝向分散式智慧的轉(zhuǎn)變。包含邊緣設(shè)備，如攝影機(jī)、機(jī)器人、感測(cè)器等，應(yīng)納入自動(dòng)化流程，進(jìn)而處理資訊并立即做出自主決策。

AOI融入改良流程 有效提高生產(chǎn)力

如仁寶電腦便將AI與精益自動(dòng)化相結(jié)合，將整體生產(chǎn)力提高約20%，不僅反映在生產(chǎn)速度上，讓每位操作員的輸出幾??翻倍；并且在AOI的誤報(bào)率幾??降至零，顯示出仁寶在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)品質(zhì)控制的重視。

仁寶電腦表示，這些改進(jìn)并非單純的數(shù)據(jù)指標(biāo)，而是基於實(shí)際的成本節(jié)省和交貨時(shí)間的縮短，任何無(wú)法降低成本或改善交付的工具都不會(huì)被納入生產(chǎn)流程中。這一理念推動(dòng)了該公司在AI應(yīng)用上，將海量數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)化為更智慧的決策到生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中，始終將人員的創(chuàng)新文化置於核心地位，不僅提升了生產(chǎn)的透明度，也促進(jìn)了問(wèn)責(zé)制和客觀解決問(wèn)題的文化。

在具體的技術(shù)應(yīng)用方面，仁寶的生產(chǎn)線上已經(jīng)引入了先進(jìn)的機(jī)器人和智慧控制系統(tǒng)，不僅提高了生產(chǎn)效率，還能動(dòng)態(tài)調(diào)整以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化。例如，仁寶在品質(zhì)檢查上投資了針對(duì)產(chǎn)品量身定制的AI視覺(jué)演算法，這使得AOI的準(zhǔn)確率達(dá)到近99%。這樣的改進(jìn)不僅提升了產(chǎn)品的品質(zhì)，也讓操作員能夠?qū)Ｗ㈧督鉀Q更復(fù)雜的問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)力。

羅升企業(yè)也以「看得見、算得出、即時(shí)調(diào)整」的3大關(guān)鍵力為核心，強(qiáng)調(diào)即時(shí)可視，智慧決策，精準(zhǔn)制造。經(jīng)整合AI+3D視覺(jué)的深度學(xué)習(xí)與毫秒級(jí)精密運(yùn)動(dòng)控制等技術(shù)，引導(dǎo)智慧包裝堆棧應(yīng)用，協(xié)助客戶打造高彈性、高韌性與高效率的制造實(shí)力，能縮短導(dǎo)入與換線時(shí)間；即時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，讓客戶可在快速變動(dòng)的制造環(huán)境中迅速?zèng)Q策，提升競(jìng)爭(zhēng)力。

其中因傳統(tǒng)拆棧缺乏視覺(jué)輔助時(shí)，需逐一固定抓取，容易導(dǎo)致空抓浪費(fèi)時(shí)間與能耗。羅升以 Mech-Mind AI 3D視覺(jué)技術(shù)為核心，搭配工業(yè)相機(jī)內(nèi)建深度學(xué)習(xí)與圖形化介面，可即時(shí)辨識(shí)實(shí)際位置與姿態(tài)。再透過(guò)AI快速生成最隹路徑，No code流程編輯器即可拆倜、分揀、檢測(cè)與定位裝配，避免重復(fù)取放并精準(zhǔn)處理混棧與緊密貼合箱件；支援多距離與環(huán)境光場(chǎng)景，處理混料堆疊、緊密貼合等復(fù)雜應(yīng)用，縮短作業(yè)時(shí)間效率顯著提升。

圖二 : 羅升整合AI+3D視覺(jué)的深度學(xué)習(xí)與毫秒級(jí)精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，引導(dǎo)智慧包裝堆棧。(soruce:羅升)

此外，面對(duì)注重產(chǎn)線效率與品質(zhì)的生技食品產(chǎn)業(yè)，宇瞻擅長(zhǎng)為其量身打造客制化的瑕疵檢測(cè)設(shè)備，例如今年為國(guó)內(nèi)知名藥廠開發(fā)的inline線檢測(cè)設(shè)備，能迅速檢測(cè)裝填後塑膠藥瓶的液位、標(biāo)簽及瓶身外觀等瑕疵。

其他像是連排枕式瓶、各材質(zhì)藥瓶藥罐、膠囊藥錠PTP包裝等，宇瞻的機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)皆能依現(xiàn)行產(chǎn)線環(huán)境規(guī)劃自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，搭配自主研發(fā)的AI+AOI瑕疵辨識(shí)技術(shù)，快速精準(zhǔn)檢測(cè)異常，并針對(duì)瑕疵類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，協(xié)助藥廠與食品廠減少目檢人力，有助於制程優(yōu)化。

圖三 : 宇瞻的智動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備可快速精準(zhǔn)檢測(cè)異常，并能依各產(chǎn)業(yè)需求客制化開發(fā)。(source:宇瞻)

除了面板與生技業(yè)外，宇瞻專業(yè)的光學(xué)檢測(cè)與研發(fā)團(tuán)隊(duì)具備豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)於金屬五金產(chǎn)業(yè)的齒輪、馬達(dá)、螺絲、螺帽等零件，或半導(dǎo)體制程與材料的表面異常、異物、尺寸偏誤等各種缺陷，皆能依據(jù)瑕疵樣態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，量身規(guī)劃AI+AOI檢測(cè)解決方案。

憑藉軟硬體整合能力與跨產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入經(jīng)驗(yàn)，宇瞻將持續(xù)致力於協(xié)助制造業(yè)穩(wěn)健升級(jí)，進(jìn)一步邁向更高效智慧制造。