相較於半導(dǎo)體、電子代工大廠，臺(tái)灣相對(duì)屬於中小規(guī)模的傳產(chǎn)製造、機(jī)械設(shè)備業(yè)，由於早在工業(yè)4.0問(wèn)世後，疫情推動(dòng)數(shù)位轉(zhuǎn)型浪潮以來(lái)，便已習(xí)慣透過(guò)各種視/力覺(jué)感測(cè)系統(tǒng)蒐集累積製程中/後段產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，用來(lái)監(jiān)控品質(zhì)、預(yù)測(cè)診斷零組件壽命，乃至於售後維運(yùn)服務(wù)所需的生產(chǎn)履歷。
其中隨著2010年製造業(yè)邁向工業(yè)4.0時(shí)代，終端客戶對(duì)於同步提升產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)良率的要求日益嚴(yán)苛，使得量檢測(cè)精度與頻率逐步增加。量檢測(cè)流程也從傳統(tǒng)為了確保品質(zhì)，開(kāi)始上溯到即時(shí)品質(zhì)回饋；再結(jié)合AIoT技術(shù)即時(shí)提供量測(cè)數(shù)據(jù)，供製程設(shè)備修改參數(shù)，以符合最終產(chǎn)品的品質(zhì)規(guī)範(fàn)，甚至希望能達(dá)到不產(chǎn)出不良品，使得即時(shí)量測(cè)流程的重要性，幾乎已不亞於製程生產(chǎn)設(shè)備！
AI影像辨識(shí)更是實(shí)現(xiàn)智慧製造的關(guān)鍵技術(shù)，不僅帶來(lái)了巨大的商業(yè)潛力，更為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了強(qiáng)勁動(dòng)力，克服傳統(tǒng)工廠使用人工目視去判斷製程的瑕疵檢測(cè)，往往須耗費(fèi)大量人力與時(shí)間，長(zhǎng)期反映在墊高整體的生產(chǎn)成本上。且就檢測(cè)品質(zhì)而言，容易因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間觀看導(dǎo)致視覺(jué)疲勞、或是肉眼觀察的細(xì)緻度不足，造成誤判的風(fēng)險(xiǎn)，難以保持品質(zhì)穩(wěn)定。
加上目前自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）技術(shù)已廣泛使用在各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各類(lèi)產(chǎn)品使用光學(xué)鏡頭取代人眼做檢測(cè)，容易發(fā)生誤判的狀況，常見(jiàn)的問(wèn)題包括未詳細(xì)定義到的漏判，或是為避免檢測(cè)漏判，調(diào)高檢測(cè)的敏感度與標(biāo)準(zhǔn)值而出現(xiàn)過(guò)殺，導(dǎo)致仍須仰賴(lài)人力進(jìn)行二次複檢。
回顧2013~2023年間Alphago屢戰(zhàn)屢勝?lài)褰缙逋醯摹窤I 1.0階段」，掀起一波鑑別式（Discriminative）AI熱潮，當(dāng)模型輸入越多越好的資料再經(jīng)過(guò)大量標(biāo)記後，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練辨識(shí)與監(jiān)督分類(lèi)，並結(jié)合AOI、機(jī)器視覺(jué)等應(yīng)用，在智慧製造領(lǐng)域擴(kuò)散。
用來(lái)提高加工零組件與產(chǎn)品的自動(dòng)化檢測(cè)速度與準(zhǔn)確性，執(zhí)行品質(zhì)檢測(cè)、設(shè)備健康診斷，降低人力需求與誤判率；進(jìn)而提升人員安全與作業(yè)效能，確保工作場(chǎng)域環(huán)境安全，初步展現(xiàn)AI應(yīng)用方案價(jià)值。
AI智慧瑕疵學(xué)習(xí)則能補(bǔ)足AOI檢測(cè)的不足，將兩者結(jié)合打造完整檢測(cè)解決方案，可使得AOI具有更精準(zhǔn)的決策能力，即先由AOI檢出80%瑕疵問(wèn)題，若有辨識(shí)困難和定義不明的瑕疵，再交由AI進(jìn)行最後決斷。AI還可在一定程度上模仿人類(lèi)，將「經(jīng)驗(yàn)法則」應(yīng)用到影像辨識(shí)中，得以解決剩餘20%的問(wèn)題，有效解放人力與成本。
| 圖一 : AI可在一定程度上模仿人類(lèi)，將「經(jīng)驗(yàn)法則」應(yīng)用到影像辨識(shí)中，得以解決剩餘20%的問(wèn)題，有效解放人力與成本。 |
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宇瞻智動(dòng)化 跨足異質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域
如宇瞻智慧物聯(lián)網(wǎng)近期推出的「自動(dòng)化光學(xué)（異質(zhì)）檢測(cè)設(shè)備規(guī)劃建置」，即可經(jīng)由客製化規(guī)劃，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)AI+AOI光學(xué)檢測(cè)機(jī)臺(tái)，應(yīng)用於重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品。可串連現(xiàn)有機(jī)臺(tái)，設(shè)計(jì)全新自動(dòng)化流程，以提升瑕疵檢測(cè)的效率、降低人力成本。適用於半導(dǎo)體、面板業(yè)、生技藥品、食品包裝等產(chǎn)業(yè)對(duì)各式瑕疵檢測(cè)應(yīng)用，至今已能提供全方位的總體解決方案。
同時(shí)具備高度彈性，可針對(duì)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的測(cè)項(xiàng)和產(chǎn)能效率等不同檢測(cè)需求，快捷調(diào)整參數(shù)設(shè)定、開(kāi)發(fā)最適化演算法；再搭配自動(dòng)化應(yīng)用，降低人力手動(dòng)放置產(chǎn)品或調(diào)整機(jī)臺(tái)的時(shí)間，有效解放人力需求、降低成本。例如為客戶既有產(chǎn)品與包材設(shè)計(jì)專(zhuān)屬檢測(cè)機(jī)臺(tái)，便可結(jié)合既有自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行整體設(shè)計(jì)規(guī)劃，不但能為業(yè)主降低人力成本，更能大幅提升檢測(cè)品質(zhì)與包裝效率、產(chǎn)能。
並利用客製化資料庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)諮詢，可協(xié)助整合MES/Shop Flooor等生產(chǎn)系統(tǒng)，預(yù)留智慧升級(jí)彈性；支援CoreSnapshot資料庫(kù)秒速備份復(fù)原韌體技術(shù)，避免因資料損壞或停機(jī)造成營(yíng)運(yùn)損失。
此外，所有出廠的自動(dòng)化設(shè)備皆預(yù)留智慧升級(jí)彈性，可提供ODM設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)，以因應(yīng)工廠未來(lái)的機(jī)聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0管理需求，並支援多種智慧升級(jí)方案。可協(xié)助整合老舊設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，再將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與設(shè)備狀態(tài)拋轉(zhuǎn)至現(xiàn)場(chǎng)電子看板及網(wǎng)站，呈現(xiàn)即時(shí)數(shù)據(jù)；支援ESG能源管理，監(jiān)控設(shè)備電能，讓工廠現(xiàn)場(chǎng)管理與能源管理更加簡(jiǎn)便即時(shí)，推動(dòng)企業(yè)邁向ESG永續(xù)發(fā)展。
自從切入自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域以來(lái)，宇瞻便相當(dāng)著重面板產(chǎn)業(yè)。包含LCD、LED、OLED到Mini LED/Micro LED、Micro OLED等產(chǎn)品，皆不斷提升其檢測(cè)能力。藉此能超越人眼，揪出各種面板種類(lèi)的瑕疵，從目前廣泛應(yīng)用在各種生活中的螢?zāi)幻姘澹瑥穆飞匣蛏虉?chǎng)經(jīng)常可見(jiàn)的大型廣告螢?zāi)弧⑵?chē)上的各尺寸車(chē)載顯示面板，甚至小至僅1~3吋的穿戴式VR/AR眼鏡面板，皆涵括在宇瞻的智動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)範(fàn)圍中。
隨著現(xiàn)今多家面板業(yè)大廠持續(xù)進(jìn)行海內(nèi)外產(chǎn)品與生產(chǎn)技術(shù)佈局，結(jié)合宇瞻擁有業(yè)界少有的光譜儀檢測(cè)技術(shù)與光學(xué)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，自行研發(fā)光學(xué)照度計(jì)及光學(xué)輝度計(jì)，並整合高階攝像頭、圖形產(chǎn)生器等光學(xué)儀器與自動(dòng)化人機(jī)系統(tǒng)。
將光譜儀技術(shù)導(dǎo)入在客製自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備後，應(yīng)用於檢測(cè)面板產(chǎn)業(yè)鏈上下游，涵蓋多種材料、尺寸的面板及光學(xué)材料等各種檢測(cè)需求，包含：增亮膜、偏光板、導(dǎo)光板、彩色濾光片、擴(kuò)散片、量子膜等光學(xué)材料；面板玻璃、膜材、背光模組等上游材料元件，直到中下游的各式應(yīng)用面板，各有不同的檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)。
另針對(duì)面板自動(dòng)化檢測(cè)Turn-Key Service，宇瞻還能提供高度客製化的使用者操作介面、智動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)，致力為業(yè)主降低變革轉(zhuǎn)型成本。並協(xié)助自行開(kāi)發(fā)AI+AOI光學(xué)檢測(cè)軟體程式、高速影像處理演算法，擁有精準(zhǔn)的判斷檢測(cè)能力，已經(jīng)過(guò)市場(chǎng)充分驗(yàn)證。
宇瞻還能協(xié)助客製化規(guī)劃進(jìn)行不同瑕疵與精度的混合檢測(cè)，並透過(guò)多重視角、不同光源、多方向性手法量測(cè)，精準(zhǔn)檢驗(yàn)出光學(xué)材料的各種瑕疵，像是異物、摺痕、壓痕、PVA紋路等。同時(shí)利用其專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)技術(shù)，為其他材料與零組件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)專(zhuān)屬高精度的AOI檢測(cè)機(jī)臺(tái)，例如像是面板玻璃、背光模組，甚至能檢出鎳板模仁這類(lèi)金屬治具的微小瑕疵與深度，已累積多樣實(shí)績(jī)案例。
目前已將之獨(dú)到技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)展至生技藥廠、半導(dǎo)體及食品等相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，對(duì)於產(chǎn)品瓶身、包裝等自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)擁有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，可有效為客戶提升產(chǎn)能效率及產(chǎn)品品質(zhì)。
| 圖二 : 宇瞻智慧物聯(lián)今年首度展出專(zhuān)為生技藥業(yè)設(shè)計(jì)的智動(dòng)化設(shè)備解決方案，助力生技藥廠實(shí)現(xiàn)分階段智慧轉(zhuǎn)型目標(biāo)。（source：宇瞻智慧物聯(lián)） |
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宇瞻智慧物聯(lián)今年也首度展出專(zhuān)為生技藥業(yè)設(shè)計(jì)的智動(dòng)化設(shè)備解決方案，包含：「Vial瓶標(biāo)籤檢測(cè)暨自動(dòng)落盤(pán)包裝機(jī)」、「枕式瓶光學(xué)檢測(cè)設(shè)備」等實(shí)績(jī)案例，助力生技藥廠實(shí)現(xiàn)分階段智慧轉(zhuǎn)型目標(biāo)。
其中「標(biāo)籤檢測(cè)暨自動(dòng)落盤(pán)包裝機(jī)」為多功能In-line自動(dòng)化設(shè)備，適用於俗稱(chēng)疫苗瓶、西林瓶的Vial Bottle。該機(jī)臺(tái)結(jié)合包裝與檢測(cè)雙重功能，獨(dú)創(chuàng)的落盤(pán)包裝設(shè)計(jì)能在短短一分鐘內(nèi)自動(dòng)分離Tray盤(pán)，並將超過(guò)100個(gè)Vial瓶裝入盤(pán)中；設(shè)備直接連結(jié)產(chǎn)線既有貼標(biāo)機(jī)，透過(guò)AOI技術(shù)進(jìn)行貼標(biāo)瑕疵檢測(cè)。該機(jī)臺(tái)最大的亮點(diǎn)為可透過(guò)軟體自動(dòng)切換不同尺寸的Vial瓶，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的同時(shí)，無(wú)須操作人員進(jìn)行換模作業(yè)。
另有今年進(jìn)一步升級(jí)「枕式瓶光學(xué)檢測(cè)設(shè)備」的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和檢測(cè)方式，大幅提升檢測(cè)效率，僅需不到1.5秒即可完成一排6~10連支的枕式瓶檢測(cè)；搭載AI人工智慧的AOI系統(tǒng)，不僅讓瓶間縫隙的瑕疵無(wú)所遁形，對(duì)於瑕疵的判斷也更迅速精準(zhǔn)，能準(zhǔn)確分析出如瓶?jī)?nèi)積料與氣泡的差異。
湯姆森獲補(bǔ)助 導(dǎo)入印刷用AI
| 圖三 : 湯姆森企業(yè)公司透過(guò)AI影像辨識(shí)技術(shù)，有效提升軟性印刷產(chǎn)品品質(zhì)與效率。（source：經(jīng)濟(jì)部） |
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經(jīng)濟(jì)部產(chǎn)業(yè)發(fā)展署近期也委託印刷創(chuàng)新科技研究發(fā)展中心，輔導(dǎo)湯姆森企業(yè)公司將傳統(tǒng)製程導(dǎo)入AI影像辨識(shí)技術(shù)，而成功提高產(chǎn)品良率從85%提升至99%，並將包裝出貨時(shí)間縮短80%，不僅提升產(chǎn)品品質(zhì)與效率，也突破了軟性印刷材料作業(yè)流程上的限制，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)至智慧製造的典範(fàn)。
雖然該公司為臺(tái)灣最早投入超細(xì)纖維無(wú)塵擦拭布製造業(yè)者，擁有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，包含晶圓代工、面板等製造廠等皆為其客戶。卻因?yàn)椴潦貌疾馁|(zhì)柔軟無(wú)法像紙張般平整，必須仰賴(lài)人工清點(diǎn)分裝才能出貨，不僅耗時(shí)耗力；且隨著訂單增加及產(chǎn)業(yè)缺工，終究要面對(duì)日益嚴(yán)格的品質(zhì)要求及缺工問(wèn)題，出貨效率也成為一大瓶頸，傳統(tǒng)人工檢測(cè)方式已無(wú)法滿足業(yè)者的需求。
為了在競(jìng)爭(zhēng)激烈的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中保持優(yōu)勢(shì)，湯姆森公司積極尋求技術(shù)升級(jí)導(dǎo)入各項(xiàng)優(yōu)化措施以克服上述挑戰(zhàn)。因此在原料布的品質(zhì)檢測(cè)上，使用「智慧化視覺(jué)檢測(cè)瑕疵技術(shù)」，蒐集布料表面瑕疵的資料；並建置AI檢測(cè)數(shù)據(jù)資料庫(kù)，以偵測(cè)器取代人眼進(jìn)行品質(zhì)管控，將產(chǎn)品良率由85%提升至99%。
在清點(diǎn)產(chǎn)品及包裝出貨上，同樣導(dǎo)入「AI影像辨識(shí)技術(shù)」，透過(guò)演算法搭配相機(jī)鏡頭進(jìn)行堆疊數(shù)量計(jì)算，原以人工作業(yè)每疊100片布料需花費(fèi)5分鐘，現(xiàn)在只需人員進(jìn)行少量增補(bǔ)作業(yè)即可快速精確包裝出貨，作業(yè)時(shí)間因此縮短僅需1分鐘，人力也從2人減少至1人。
突破異質(zhì)檢測(cè)限制 融入生成式AI應(yīng)用可期
值得一提的是，自從2022年底生成式（Generative）AI橫空出世後，開(kāi)始出現(xiàn)邊緣Edge AI導(dǎo)入客製化大語(yǔ)言模型（LLM）加速落地發(fā)展，各家大廠也紛紛投入添購(gòu)GPU、記憶體等硬體（鏟子）的軍備競(jìng)賽，開(kāi)發(fā)訓(xùn)練AI視覺(jué)新演算法，強(qiáng)調(diào)將大幅提升其自動(dòng)化彈性、高速與準(zhǔn)確度。
但有別於過(guò)去AI 1.0階段的性能表現(xiàn)在特殊專(zhuān)才領(lǐng)域?yàn)閺?qiáng)項(xiàng)，卻無(wú)法被複製到跨領(lǐng)域應(yīng)用（遷移學(xué)習(xí)），例如將醫(yī)療CT辨識(shí)病灶模型轉(zhuǎn)移至AOI辨識(shí)產(chǎn)品瑕疵；且耗費(fèi)算力資源較少，面對(duì)新問(wèn)題還是需要從頭蒐集、標(biāo)註大量參數(shù)資料，訓(xùn)練監(jiān)督式模型迭代進(jìn)化，耗費(fèi)大量時(shí)間與成本；待使用超過(guò)一段時(shí)間還要重新訓(xùn)練，以免準(zhǔn)確度衰減。
| 圖四 : 加入生成式AI的Foundation Model部署會(huì)更容易，適合多樣跨領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)，讓AOI使用樣本數(shù)越少，分別找出OK/NG件的準(zhǔn)確度已不輸人眼，還能24/7天全年無(wú)休。 |
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進(jìn)入AI 2.0階段的生成式AI基礎(chǔ)模型（Foundation Model）式結(jié)構(gòu)則具備較為簡(jiǎn)單、容易再訓(xùn)練的通才特性，強(qiáng)調(diào)可藉不斷擴(kuò)大語(yǔ)言模型和參數(shù)訓(xùn)練，對(duì)於資料量和運(yùn)行、訓(xùn)練資源的需求較大，並搭配適合的硬、軟體，減少使用資料量與時(shí)間。
將之下載後壓縮至10~20%參數(shù)量的樣本數(shù)，使該模型前中段產(chǎn)生的瑕疵特徵僅約耗用1/10資源即可運(yùn)行，以導(dǎo)入傳統(tǒng)AOI瑕疵檢測(cè)常見(jiàn)異常檢測(cè)、物件計(jì)數(shù)等高度通用性場(chǎng)域。經(jīng)過(guò)遷移學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化後部署更容易，適合多樣跨領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)，而不必大量標(biāo)記資料重新訓(xùn)練，就能觸類(lèi)旁通，快速瞭解與應(yīng)用，訓(xùn)練將更有效率。並將之導(dǎo)入邊緣（Edge）AI應(yīng)用加值，未來(lái)AOI應(yīng)善用AI 1.0~2.0特性，使用樣本數(shù)越少越容易學(xué)習(xí)，分別找出OK/NG件的準(zhǔn)確度已不輸人眼，還能24/7天全年無(wú)休。
