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2022-10-21

小盟科普丨“5G+工業互聯網”檢測監測環節應用場景:機器視覺質檢

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    2021年,工業和信息化部已發布“5G+工業互聯網”二十個典型應用場景和十個重點行業,已涵蓋研發設計、生產運行、檢測監測,倉儲物流,運營管理等環節。現在,小盟帶大家一起來深入了解下每一個應用場景的描述和應用案例。

 

檢測監測環節應用場景:機器視覺質檢

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場景描述

    在生產現場部署工業相機或激光器掃描儀等質檢終端,通過內嵌 5G 模組或部署5G 網關等設備,實現工業相機或激光掃描儀的 5G 網絡接入,實時拍攝產品質量的高清圖像,通過 5G 網絡傳輸至部署在MEC上的專家系統,專家系統基于人工智能算法模型進行實時分析,對比系統中的規則或模型要求,判斷物料或產品是否合格,實現缺陷實時檢測與自動報警,并有效記錄瑕疵信息,為質量溯源提供數據基礎。同時,專家系統可進一步將數據聚合,上傳到企業質量檢測系統,根據周期數據流完成模型迭代,通過網絡實現模型的多生產線共享。

基礎條件

    企業對產品/物料缺陷種類有明確定義,具有一定數量的缺陷樣本用于機器算法模型訓練,現場環境開闊,具備穩定的光源條件及視覺質檢設備安裝條件,現場可實現 5G 網絡覆蓋,質檢終端具備5G 網絡接入能力。

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案例1

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    格力與中國聯通合作,在廣東省利用5G技術部署了機器視覺質檢場景的應用。在格力電器的總裝車間,聯通以一套獨立 MEC 為格力打造了工業虛擬專網,實現生產控制網與生產管理網融合,在模擬場景中基于樣本訓練建立數據模型,在需要自動檢測的工位上安裝5G高清攝像頭,與自動化生產線同頻聯調,在實際生產中利用5G網絡將待檢內容自動拍照,照片視頻流上傳至部署在MEC平臺的機器視覺質檢應用,運用圖形處理單元(GPU)大算力資源與數據模型做實時比對分析檢查,實現設備自動識別,檢測結果以毫秒級時延返回現場端,自動化生產線與質檢系統關聯做出不良品分離操作。5G 虛擬專網、MEC 平臺與檢測系統深度融合,為機器視覺質檢應用的數據傳輸和信息處理提供了強大保障。目前格力已在其總部總裝生產線的空調外觀包裝、壓縮機線序、空調自動電氣安全測試等環節中部署了5G機器視覺質檢應用,單車間機器視覺每年可為企業節約人工成本 160 萬元。


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案例2

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    上海市外高橋造船有限公司與中國聯通合作,在上海市開展“5G+工業互聯網”在船舶行業的落地應用,搭建 5G 專網,融合 MEC 技術,實現了基于5G的機器視覺檢測場景的應用。使用工業相機+靶點的測量模式進行大型鋼結構精度測量,通過 5G 專網及邊緣云,實時回傳、解算現場拍攝圖片,生成點位文件。基于5G 的視覺精度測量替換了傳統的全站儀離線測量方式,將測量時間從原來的3-4小時,縮短至 30 分鐘內,測量效率提升了400%。


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案例3

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   鞍鋼與中國移動合作,在遼寧省開展了“基于5G 的機器視覺帶鋼表面檢測平臺研發與應用”項目建設,實現了機器視覺質檢場景的應用。在機器視覺質檢方面,通過部署工業相機拍攝高清圖片、采集質檢數據,利用 5G 網絡將采集到的冷軋現場4K/8K等高清圖像數據回傳至操作室平臺,通過平臺的視覺AI 分析能力對圖像進行處理分析,完成帶鋼表面缺陷的實時檢測;同時,帶鋼軋制速度極高,通過帶鋼表面的反光斑馬條紋反饋帶鋼的平整度,用于帶鋼生產質量的實時檢測,為張力輥等調節提供依據。方案部署完成后,帶鋼常規缺陷檢出率達95%以上,在線綜合缺陷分類率超過 90%,提高成材率的同時減少了帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機時間。

 


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