回顧臺灣傳統(tǒng)光學與自動機器視覺(AOI)檢測廠商重要的分水嶺之一,便在於2006年iPhone問世以來,促成相關(guān)AOI業(yè)者必須開發(fā)專屬設(shè)備快速全檢來料,以確保品質(zhì)一致。並隨著工業(yè)4.0智慧製造潮流推動下,不僅可藉此檢測產(chǎn)品尺寸、瑕疵之餘,還要針對每個生產(chǎn)步驟檢測並蒐集資訊,納入AI加值應(yīng)用。
目前所稱「自動光學檢測(Automated Optical Inspection;AOI)」,係指可利用非接觸式檢查方式,在製程中取代人工目檢半成品的代表性做法。高精度光學影像檢測系統(tǒng)包含光源、光學鏡頭,以及定位量測、光源照明補償、影像處理識別等技術(shù),透過光學系統(tǒng)來取得成品的表面狀態(tài),再藉電腦影像處理技術(shù)來檢出異物或圖案異常等瑕疵。
自90年代(1996)從臺灣大學育成中心獨立出來創(chuàng)業(yè)的智泰科技公司董事長許智欽表示,當時該公司不僅利用其掌握3D形狀/尺寸光學檢測的技術(shù)背景,推出3D雷射掃描儀/照相機等高性價比產(chǎn)品,率先切入中國大陸市場;即使2002年遭遇網(wǎng)路泡沫衝擊,仍持續(xù)利用2D/3D檢測技術(shù),開發(fā)手自動2.5D影像量測儀,並藉著快速反應(yīng)的售後服務(wù),滿足在地工廠立即變更設(shè)計需求。到了2008~2009年金融海嘯期間,促使各國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型之際,更加碼投入發(fā)展2D/3D瑕疵檢測技術(shù),開發(fā)客製化尺寸、瑕疵檢測設(shè)備,再經(jīng)過專案評估設(shè)計,快速反應(yīng)製作樣機,累積與各大廠合作開發(fā)的豐富經(jīng)驗。
尤其是在2006年革命性產(chǎn)品iPhone問世之後,由於蘋果公司(Apple)為了管理旗下龐大供應(yīng)鏈體系,所以要求組裝代工廠的來料皆須經(jīng)過全檢,以確保品質(zhì)一致。智泰科技也開始積極整合所有光學檢測技術(shù),發(fā)展可快速全檢的專屬設(shè)備。加上2016年Alphago以人工智慧(AI)的Deep learning技術(shù),擊敗人類圍棋棋士,利用此技術(shù)可望克服高反光、透光材質(zhì)等瑕疵檢測技術(shù)的一大瓶頸。智泰科技再趁機發(fā)展結(jié)合AOI+AI的「SI」技術(shù),並推出一系列3D內(nèi)外部瑕疵/尺寸檢測設(shè)備,以擷取正確影像數(shù)據(jù)分析來判定品質(zhì)及智能化生產(chǎn),邁向無人化工廠。

| 圖1 : 智泰科技未來還希望能先於臺灣總公司建立如何蒐集、辨識瑕疵的模型,,接著再擴散佈署到世界各地工廠,以實現(xiàn)「線上學習,線上使用」的目標(source:智泰科技) |
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另隨著近年來工業(yè)4.0智慧製造趨勢崛起,對於產(chǎn)品品質(zhì)的全檢要求越來越高,還要求納入每個生產(chǎn)步驟檢測及蒐集資訊,智泰則對應(yīng)開發(fā)模組化檢測設(shè)備,以確保可安裝在每處工作站來管控品質(zhì)、蒐集資訊;進而整合30年來經(jīng)驗與AOI+AI技術(shù),發(fā)表最新SI套裝軟體。
許智欽坦言,目前製造業(yè)在導(dǎo)入AI過程裡,發(fā)現(xiàn)其普遍缺乏Domain knowledge問題,又以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最為嚴重,所以該公司現(xiàn)正積極推廣此訴求可滿足所有產(chǎn)業(yè)所需的AI工具套裝軟體,除了依圖像辨識為主,期望讓現(xiàn)場品管、作業(yè)員都能輕鬆使用AI科技;未來還希望能先於臺灣總公司建立如何蒐集、辨識瑕疵的模型,發(fā)展Machine learning/Deep learning等加值應(yīng)用技術(shù),接著再擴散佈署到世界各地工廠,以實現(xiàn)「線上學習,線上使用」的目標,節(jié)省大量訓練、教育的時間與成本。
期待最終落實AI「標準化」之後,即使業(yè)者透過不同AOI檢測設(shè)備取得的圖像、模型均可交換使用,只要懂得使用dll.標準函式庫即可。所以智泰科技也開始投入培育大量研發(fā)光學檢測人才,掌握AI所需足夠數(shù)據(jù);再提供諸如自動化系統(tǒng)整合商、設(shè)備製造業(yè)者,甚至是同業(yè)競爭對手所需標準軟硬體工具與介面
盟鑫結(jié)合機器視覺 提升品質(zhì)及生產(chǎn)管理能量
值得一提的是,除了前述最早一批在臺灣引進或推進AOI科技成長的3C電子代工或高科技產(chǎn)業(yè)之外,繼國際工業(yè)4.0浪潮帶動智慧機械、智慧製造等政策以來,也開始有傳產(chǎn)金屬加工業(yè)者積極加入數(shù)位化轉(zhuǎn)型趨勢。
如盟鑫金屬位於向來有「國境之南」之稱的屏東縣枋寮鄉(xiāng),雖然常被認為在臺灣傾向高科技產(chǎn)業(yè)的政策輔助或吸納人才方面屈居劣勢,卻在創(chuàng)立之初便完全依照日規(guī)JIS K 6744標準設(shè)計產(chǎn)線,並在大陸市場產(chǎn)能崛起之後,決定捨棄大眾化標準品,走向精緻化、客製化路線,生產(chǎn)一般/高級/家電、SMP及PVDF等多層次烤漆,與各種色系的PVC、FDA21 PVC、PET/PVC、PVF貼皮鋼板(不鏽鋼、鋁板)等客製化覆膜、烤漆、印紋鋼品,率先成為東亞地區(qū)唯一具有雙面貼皮能力工廠,且通過杜邦公司認證及授權(quán)生產(chǎn)PVF貼皮產(chǎn)品的公司。
在2008年金融海嘯期間,由總經(jīng)理高孟志、副總經(jīng)理高孟聰臨危接班後,倆人即專注於「大廠不願做,小廠不會做」的客製化機能與美學鋼品市場。相較於其他國內(nèi)外競爭對手,該公司的核心競爭力,主要來自於「高度客製化彈性」、「塗料高分子配方研發(fā)」、「Hybrid綠能前瞻製程技術(shù)」及「內(nèi)部管理系統(tǒng)」,並先後獲得經(jīng)濟部頒發(fā)小巨人獎(2017)、創(chuàng)新研究獎及國家品牌玉山獎(2018)。
高孟聰指出,由於該公司早期便導(dǎo)入ERP系統(tǒng)取代手寫表單,致力於數(shù)位輔助管理及製造,使之面對外在大環(huán)境適應(yīng)度高且市場訊息變化反應(yīng)較為靈活,輔以智慧製造中收集的各項參數(shù)作為客製化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析及圖像化呈現(xiàn)。「當時甚至由他親自帶著公司的MIS人員到各部門瞭解一步步生產(chǎn)流程,認知唯有公司上下齊心致力,才能成功數(shù)位化轉(zhuǎn)型。」高孟聰說,未來該公司還將導(dǎo)入獨力開發(fā)的生產(chǎn)線2.0系統(tǒng)、自主設(shè)計表單,來增強生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)場的各項即時數(shù)據(jù)呈現(xiàn)及預(yù)測提醒功能,預(yù)期能提高產(chǎn)品良率並降低生產(chǎn)時的各項風險。
且因為追求多元化產(chǎn)品開發(fā)與一條龍式服務(wù),造成管理及製程上的複雜性變化,高孟聰認知唯有深植管理,才得以克服客觀環(huán)境限制的障礙,所以初期積極投入管理系統(tǒng)建構(gòu)作業(yè),即推動包含目標管理、品管圈、流程認證、共識營、成果發(fā)表會等各類管理系統(tǒng)與活動。從而榮獲全臺首間民營鋼鐵捲板類ISO 50001:2011能源管理認證廠、ISO 9001:2008品質(zhì)管理、TTQS人才發(fā)展管理,與自建SAP+MSM即時資訊管理四大系統(tǒng)。

| 圖2 : 2018年盟鑫金屬偕高雄科技大學產(chǎn)學合作,開發(fā)「覆膜鋼板金屬加工智能檢知系統(tǒng)」將檢出瑕疵經(jīng)自適應(yīng)光線補償處理,並取得多項國內(nèi)外專利認證。(source:盟鑫金屬) |
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2018年更偕高雄科技大學產(chǎn)學合作,開發(fā)「覆膜鋼板金屬加工智能檢知系統(tǒng)」,在該公司專業(yè)PVC貼皮及烤漆生產(chǎn)線上結(jié)合AOI科技的「光學照明取像設(shè)備」,係針對覆膜鋼板金屬加工色系與材質(zhì)繁多特性,主要先針對大宗生產(chǎn)的白色、高光白、米黃三色系,挑選最佳組合之取像設(shè)備與鏡頭;接著利用「覆膜鋼板金屬影像前處理/瑕疵檢出」技術(shù),依所設(shè)定光源強度與演色性及影像擷取界面參數(shù),以擷取至少一張覆膜鋼板影像,再連接至演算法則及後處理單元;交由雲(yún)端智能瑕疵檢測技術(shù),辨識經(jīng)自適應(yīng)光線補償處理之覆膜鋼板影像,建立完善品質(zhì)缺陷大數(shù)據(jù)庫,以利將檢出瑕疵經(jīng)自適應(yīng)光線補償處理,現(xiàn)已達成刮痕瑕疵檢出長(寬)度0.5 cm以上、凹凸點瑕疵檢出高度0.3 cm以上目標,並取得多項國內(nèi)外專利認證。
除了提升現(xiàn)場品質(zhì)檢知、預(yù)診能力之外,同時希冀建立生產(chǎn)履歷;再藉由系統(tǒng)管理,將「節(jié)能減碳」、「品質(zhì)第一」、「人才永續(xù)」、「即時動態(tài)管理」等概念深化至公司內(nèi)部各個角落。高孟聰表示,如今該公司數(shù)位轉(zhuǎn)型歷程已從最早期的單機作業(yè),進展到內(nèi)部網(wǎng)路為主的微型資訊系統(tǒng),到了目前已由盟鑫自主開發(fā)成為單一介面,完整統(tǒng)合盟鑫各部門全流程的MSM即時動態(tài)資訊智慧管理系統(tǒng)。不僅藉高度客製化,以迎合盟鑫產(chǎn)線生產(chǎn)流程及相關(guān)人員教育訓練;同時可提供產(chǎn)線、產(chǎn)品、品質(zhì)及客戶等現(xiàn)有已運作資訊模組,以及產(chǎn)能與用電量分析、品質(zhì)缺陷統(tǒng)計報表等視覺化數(shù)據(jù)分析功能。
結(jié)語
等到內(nèi)部生產(chǎn)管理系統(tǒng)都改善得差不多之後,企業(yè)也就能順勢更有競爭力新品。針對近年來美中貿(mào)易戰(zhàn)火未歇,造成全球經(jīng)濟區(qū)域化潮流,盟鑫金屬因致力於歐美高端特殊應(yīng)用市場,除了已規(guī)劃投資成立美國生產(chǎn)據(jù)點,可快速精準掌握當?shù)厥袌鲎兓粊K藉臺灣生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)型為研發(fā)中心,結(jié)合政府及學術(shù)界資源,培育在地人才,不斷開發(fā)新型利基型應(yīng)用產(chǎn)品。

| 圖3 : 等到內(nèi)部生產(chǎn)管理系統(tǒng)都改善得差不多之後,盟鑫金屬也就能順勢更有競爭力新品,開發(fā)適地適材適用的多元化異材質(zhì)結(jié)合鋼品。(source:盟鑫金屬) |
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即使今年疫情從亞、歐、美洲蔓延全球,正經(jīng)歷一場前所未有的產(chǎn)業(yè)鏈及供應(yīng)鏈斷鍊及重整危機,在變化日益劇烈的市場變化之下,尤須精準掌握市場趨勢並縮短新產(chǎn)品研發(fā)製造時程。該公司現(xiàn)也透過傳統(tǒng)商社結(jié)合數(shù)位行銷的方式找出潛在客戶需求及市場,協(xié)助客戶端從研發(fā)、實驗、試?、生產(chǎn)、品管服務(wù)一條龍作業(yè),解決客戶在用鋼等金屬材料上的需求與困難,應(yīng)用於各種場域環(huán)境,開發(fā)適地適材適用的多元化異材質(zhì)結(jié)合鋼品。包含:
1. 抗菌皮膜覆膜鋼品,率先建立醫(yī)院及醫(yī)療院所建材的標準規(guī)範,目前實驗室已通過國家發(fā)明專利-抗菌皮膜/金屬複合技術(shù),並通過國家級SGS實驗認證,可有效抑止金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、肺炎桿菌、抗藥性金黃色葡萄球菌MRSA。
2. 環(huán)保型防腐蝕塗料F320,係因應(yīng)近年來為了大幅降低碳排放,國內(nèi)外科技大廠紛紛從傳統(tǒng)的化石燃料,轉(zhuǎn)型使用再生能源。盟鑫金屬也為此開發(fā)環(huán)保型防腐蝕塗料,大幅延長太陽能鋼構(gòu)支架的使用年限。
**刊頭圖(source: chernger.com)