Bối cảnh

Kiểm tra ngoại quan bằng AI thường đòi hỏi lượng lớn ảnh sản phẩm lỗi và sản phẩm đạt yêu cầu. Giải pháp AI Visual Inspection của chúng tôi chỉ cần 10-20 ảnh sản phẩm đạt yêu cầu để bắt đầu, và được triển khai cùng máy tính công nghiệp AAEON RT 661R của BandPC.

Thực trạng

Đưa trí tuệ nhân tạo vào kiểm tra ngoại quan hiện vướng ba khó khăn chính:

• Dữ liệu huấn luyện: mất nhiều thời gian thu thập và xử lý lượng lớn ảnh cả sản phẩm lỗi lẫn sản phẩm đạt yêu cầu.
• Kỹ năng chuyên môn: cần chuyên gia để xác định và tinh chỉnh độ chính xác của các mẫu sản phẩm đạt yêu cầu.
• Triển khai: việc đưa vào dây chuyền hiện có, cùng công tác cài đặt, hiệu chuẩn và bảo trì, là một trở ngại.

Giải pháp: AI Visual Inspection

AI Visual Inspection chỉ học thế nào là sản phẩm đạt yêu cầu. Mọi hình ảnh khác với mẫu đạt yêu cầu đều bị đánh giá là lỗi, nên cả những lỗi chưa xác định và chưa được huấn luyện vẫn được phát hiện. Đây là phương pháp Học-Không-Lỗi (Non-Defect Learning) 

Quy trình gồm: nhập 10-20 ảnh sản phẩm đạt yêu cầu, tạo tham số và ngưỡng, huấn luyện tự động, rồi xác minh mô hình bằng ảnh thực. Khi kiểm tra, ảnh sản phẩm được so sánh từng điểm ảnh với mô hình không lỗi, và sản phẩm không đạt ngưỡng bị kết luận là lỗi. Toàn bộ thao tác không yêu cầu kỹ năng chuyên môn cao.

Quy trình bốn bước trên giao diện đồ họa

Giải pháp áp dụng cho các ngành điện tử, ô tô, cơ khí chính xác, kim loại, film và nhựa, nhựa ép phun, thực phẩm và đồ uống, dược phẩm, pin lithium.

Phần cứng chạy AI: Máy tính công nghiệp AAEON RT-661R

Trên dây chuyền, máy tính xử lý AI là nơi nhận mô hình không lỗi đã huấn luyện, nhận ảnh sản phẩm từ camera, tiền xử lý, căn chỉnh và so sánh với mô hình để kết luận sản phẩm đạt yêu cầu hay lỗi, rồi chuyển kết quả cho thiết bị điều khiển dây chuyền. BrandPC cung cấp phần cứng này là máy tính công nghiệp RT 661R, đặt cạnh dây chuyền kiểm tra, thiết kế bền bỉ và tản nhiệt hiệu quả cho môi trường công nghiệp.

Cấu hình tối thiểu

Để nhận mô hình và kiểm tra trên dây chuyền, máy tính cần đạt cấu hình tối thiểu sau:

Hạng mục	Cấu hình tối thiểu
Khung máy	RT 661R, phiên bản bo mạch Q670 (Intel Core thế hệ 12, 13,14 bộ nhớ DDR5)
Bộ xử lý	Intel Core i5 thế hệ 12 trở lên (đề xuất)
Bộ nhớ	16GB DDR5 (đề xuất)
Lưu trữ	Ổ cứng thể rắn 256GB (đề xuất)
Hệ điều hành	Windows 10 trở lên
Phần mềm	Không phụ thuộc thành phần cài đặt khác; giao diện web truy cập trên máy cài đặt hoặc qua mạng nội bộ
Bộ xử lý đồ họa	Không bắt buộc, giải pháp chỉ cần dùng CPU
Mạng	2 cổng Gigabit Ethernet có sẵn trên bo mạch

Tại sao cần RT 661R:

• Chạy bền cạnh dây chuyền: thiết kế công nghiệp, hoạt động từ 0°C đến 50°C.
• Nhiều tùy chọn khe cắm mở rộng: 7 khe mở rộng cho card thu nhận hình ảnh và card mạng khi cần kết nối tới nhiều camera 
• Kết nối với thiết bị dây chuyền: cổng mạng và cổng nối tiếp giúp nối với camera và thiết bị điều khiển.
• Lắp đặt và chọn cấu hình linh hoạt: lắp tủ rack hoặc đặt độc lập, lựa chọn cấu hình linh hoạt.

Điểm mạnh

• Công nghệ độc quyền của Toshiba: phương pháp Học-Không-Lỗi chỉ cần 10-20 ảnh sản phẩm đạt yêu cầu và phát hiện được cả lỗi chưa từng gặp.
• Dễ sử dụng: bốn bước trên giao diện đồ họa, không yêu cầu kỹ năng chuyên môn cao, có bản dùng thử.
• Triển khai nhanh: giảm thời gian huấn luyện, cài đặt, lập trình và căn chỉnh.
• Cấu hình không yêu cầu cao: giải pháp chỉ dùng bộ xử lý trung tâm nên không cần card đồ họa, và vẫn còn khe trống nếu sau này cần nâng cấp.
• Xử lý được bài toán khó: áp dụng cho các ứng dụng cần độ chính xác rất cao

Kết quả :

Trong case study kiểm tra điểm hàn và bề mặt hàn, tỷ lệ phát hiện nhầm (kết luận lỗi với mẫu đạt yêu cầu) giảm từ 10% xuống 1% với quy mô sản xuất 10.000 sản phẩm mỗi tháng.

• Nâng cao độ chính xác kiểm tra: trong ví dụ trên, tỷ lệ phát hiện nhầm giảm mười lần.
• Giảm phụ thuộc vào chuyên gia và thao tác thủ công: huấn luyện và tinh chỉnh trên giao diện đồ họa, không yêu cầu kỹ năng chuyên môn cao.
• Tối ưu hiệu quả triển khai: rút ngắn thời gian huấn luyện, cài đặt, lập trình và căn chỉnh, nên sớm đưa vào vận hành.