2022-10-21

小盟科普丨“5G+工业互联网”检测监测环节应用场景:机器视觉质检

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    2021年,工业和信息化部已发布“5G+工业互联网”二十个典型应用场景和十个重点行业,已涵盖研发设计、生产运行、检测监测,仓储物流,运营管理等环节。现在,小盟带大家一起来深入了解下每一个应用场景的描述和应用案例。

 

检测监测环节应用场景:机器视觉质检

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场景描述

    在生产现场部署工业相机或激光器扫描仪等质检终端,通过内嵌 5G 模组或部署5G 网关等设备,实现工业相机或激光扫描仪的 5G 网络接入,实时拍摄产品质量的高清图像,通过 5G 网络传输至部署在MEC上的专家系统,专家系统基于人工智能算法模型进行实时分析,对比系统中的规则或模型要求,判断物料或产品是否合格,实现缺陷实时检测与自动报警,并有效记录瑕疵信息,为质量溯源提供数据基础。同时,专家系统可进一步将数据聚合,上传到企业质量检测系统,根据周期数据流完成模型迭代,通过网络实现模型的多生产线共享。

基础条件

    企业对产品/物料缺陷种类有明确定义,具有一定数量的缺陷样本用于机器算法模型训练,现场环境开阔,具备稳定的光源条件及视觉质检设备安装条件,现场可实现 5G 网络覆盖,质检终端具备5G 网络接入能力。

案例1

    格力与中国联通合作,在广东省利用5G技术部署了机器视觉质检场景的应用。在格力电器的总装车间,联通以一套独立 MEC 为格力打造了工业虚拟专网,实现生产控制网与生产管理网融合,在模拟场景中基于样本训练建立数据模型,在需要自动检测的工位上安装5G高清摄像头,与自动化生产线同频联调,在实际生产中利用5G网络将待检内容自动拍照,照片视频流上传至部署在MEC平台的机器视觉质检应用,运用图形处理单元(GPU)大算力资源与数据模型做实时比对分析检查,实现设备自动识别,检测结果以毫秒级时延返回现场端,自动化生产线与质检系统关联做出不良品分离操作。5G 虚拟专网、MEC 平台与检测系统深度融合,为机器视觉质检应用的数据传输和信息处理提供了强大保障。目前格力已在其总部总装生产线的空调外观包装、压缩机线序、空调自动电气安全测试等环节中部署了5G机器视觉质检应用,单车间机器视觉每年可为企业节约人工成本 160 万元。


案例2

    上海市外高桥造船有限公司与中国联通合作,在上海市开展“5G+工业互联网”在船舶行业的落地应用,搭建 5G 专网,融合 MEC 技术,实现了基于5G的机器视觉检测场景的应用。使用工业相机+靶点的测量模式进行大型钢结构精度测量,通过 5G 专网及边缘云,实时回传、解算现场拍摄图片,生成点位文件。基于5G 的视觉精度测量替换了传统的全站仪离线测量方式,将测量时间从原来的3-4小时,缩短至 30 分钟内,测量效率提升了400%。


案例3

   鞍钢与中国移动合作,在辽宁省开展了“基于5G 的机器视觉带钢表面检测平台研发与应用”项目建设,实现了机器视觉质检场景的应用。在机器视觉质检方面,通过部署工业相机拍摄高清图片、采集质检数据,利用 5G 网络将采集到的冷轧现场4K/8K等高清图像数据回传至操作室平台,通过平台的视觉AI 分析能力对图像进行处理分析,完成带钢表面缺陷的实时检测;同时,带钢轧制速度极高,通过带钢表面的反光斑马条纹反馈带钢的平整度,用于带钢生产质量的实时检测,为张力辊等调节提供依据。方案部署完成后,带钢常规缺陷检出率达95%以上,在线综合缺陷分类率超过 90%,提高成材率的同时减少了带钢缺陷造成的断带和伤辊换辊停机时间。