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Digital Industries | 制造业

在全球范围内进行人工智能驱动的质量检测

作者:阿里·阿里,西门子消费产品和商品销售经理

制造业一直是速度、质量和创新之间的平衡。对于消费品包装制造商来说,随着产品组合的扩大,包装格式的发展速度更快,生产线预计将比以往任何时候都适应更多的变化,这种平衡变得更加复杂。同时,消费者每次购买时仍然期望完美无瑕的产品。

宝洁(P&G)希望确保为其客户提供最佳质量。在全球成千上万的产品和生产线中,即使材料、包装、图形、纹理或生产条件的微小变化也会影响质量结果。传统的检测技术是为早期世界设计的。现代制造业需要更具适应性的东西。

这个挑战有助于解释原因 基于 AI 的质量检测 正在成为工业人工智能最重要的应用之一。能够全速检查每种产品,从变化中吸取教训而不是受其干扰,并在全球范围内扩展这些能力,为制造商提供了一种新的竞争方式。西门子与宝洁合作开发的Visual Inspection Cockpit(VIC)展示了人工智能、工业边缘计算和机器视觉如何将质量保证从生产要求转变为战略业务优势。

为质量检查提供支持,以解决复杂、更快的制造流程

宝洁的快速生产线具有很高的可变性,正是检测过程要求苛刻且需要特定、智能解决方案的环境。生产线必须适应高吞吐量、持续的产品创新、不断变化的包装设计以及在制造过程中自然拉伸、移动、起皱或变化的材料。

历史上,基于规则的机器视觉系统一直用于检测质量问题。虽然这些系统在稳定的环境中很有效,但每当产品、材料、照明条件或生产设置发生变化时,通常都需要进行大量的重新调整。随着制造可变性的增加,保持检测性能会变得越来越耗费资源。

正如宝洁智能控制与自动化高级技术总监罗兰·约瑟夫所解释的那样:“传统的、基于规则的视觉系统根本无法满足关键产品质量属性检查以及我们的创新和制造环境带来的持续变化的需求。我们需要更加敏捷和强大的能力。”

宝洁需要的不仅仅是更好的检查系统。该公司需要一种截然不同的方法,一种能够以生产线速度提供持续检测精度的方法,同时能够适应 现代制造业的现实。

工业边缘计算使人工智能可以大规模部署

在与西门子合作的几年前,宝洁已经确定了深度学习在解决传统技术难以解决的质量检测挑战方面的潜力。该公司成功开发并在 150 多个生产环境中部署了内部解决方案,证明了人工智能驱动的检查的价值。

下一个挑战是规模。

在全球部署工业 AI 需要的不仅仅是开发准确的模型。它需要标准化的基础架构、可靠的计算能力、运营弹性、生命周期管理、软件部署流程和长期支持。这些能力将成功的试点转化为企业范围的能力。

通过与西门子合作,宝洁将其制造专业知识和深度学习创新与我们的Industrial Edge平台、由NVIDIA GPU提供支持的工业电脑以及专为在多个设施和生产环境中部署而设计的工业人工智能基础设施相结合。

“我们设计了这个解决方案,” 宝洁机器视觉和应用人工智能总监保罗·托马斯说,“旨在解决传统视觉系统无法触及的众多行业挑战:重叠组件的精确表征、低对比度缺陷的微妙之处、高度装饰的产品和包装的复杂性、紧密的时间协调、实时PLC集成以及通过连续检测在高生产率下拒绝单一产品。”

由此产生的解决方案使 Industrial AI 能够在制造地点运行:直接在工厂车间进行实时、高速运行。

能够全速检查每种产品,从变化中吸取教训而不是受其干扰,并在全球范围内扩展这些能力,为制造商提供了一种新的竞争方式。西门子与宝洁合作开发的Visual Inspection Cockpit(VIC)展示了人工智能、工业边缘计算和机器视觉如何将质量保证从生产要求转变为战略业务优势。

机器视觉系统成为 Industrial AI 的平台

国际中心之所以重要,不仅是因为它的所作所为,还在于它所代表的意义。

VIC的核心是使用人工智能驱动的语义分割来分析现场制作的图像,并识别使用基于规则的传统方法难以发现的质量问题。该系统在 Siemens Industrial Edge 上运行,在不影响吞吐量的情况下执行实时分析,并在发现缺陷时自动触发下游生产操作。

但是,更广泛的区别在于VIC不是一个孤立的应用程序。它是不断壮大的Siemens cosystemens生态系统的一部分,该生态系统使工业人工智能在制造环境中变得实用、可扩展和可重复。

例如,Siemens SIMATIC 自动化产品组合提供了可扩展的自动化基础,使制造商能够标准化和扩展跨设施的运营,同时保持一致性和运营效率。同样的理念支撑着 VIC:标准化部署、可重复的工程设计和企业级管理,而不是逐个站点的定制。

同样,我们的 SynThai 技术 演示了如何通过生成合成数据来加速 AI 驱动的机器视觉,使制造商能够更快地创建和训练视觉模型,同时减少与收集和注释物理图像数据相关的工作量。随着机器视觉采用率的扩大,合成数据和人工智能模型开发成为VIC等生产部署技术的重要补充。

另一个例子是 Siemens Vision AI Control for Machines 解决方案,它利用 Industrial Edge 和实时 AI 分析,使机械能够检测状况、做出决策并直接与工厂车间的 PLC 进行交互。就像VIC一样,它使人工智能功能更接近运营,无需依赖远程计算资源即可实现更快的响应和更大的自主性。

总而言之,这些技术揭示了西门子在工业人工智能领域最重要的差异化优势:不是单一的应用程序,而是端到端的框架,可帮助制造商在整个生产生命周期中开发、部署、扩展和运营人工智能功能。维也纳国际中心是该战略付诸实施的一个例子。

用于制造业的 Industrial AI 提供的结果不仅限于检测

在宝洁严苛的生产环境中,VIC对外观、纹理、图形、对齐方式、结构、分层和包装特性自然会发生变化的产品进行持续检测。该系统可以在保持检查性能的同时适应这些变化,而不是依赖狭义的规则。

正如罗兰·约瑟夫所说:“如果没有办法快速检查和控制其质量,就无法提供优质的创新。”

可衡量的结果令人信服。该解决方案可在全生产速度下提供持续的检查范围,根据产品的不同,将废品减少10%至20%,提高了产品变体之间的一致性,并减少了对手动检查和反复重新验证工作的依赖。新部署的调试速度也比传统的定制机器视觉系统快五到十倍。

罗兰·约瑟夫说:“一切都更严格、更准确、更自信。”“我们可以检查每种产品,并有证据支持。”

也许最重要的是,VIC生成的质量信息已成为更广泛的数字化制造生态系统的一部分,可帮助生产团队识别趋势,提高流程稳定性并支持持续的运营改进。

质量控制成为竞争优势

VIC 的故事不仅仅是机器视觉。它涉及制造商如何从采样转向持续检查,从静态规则转向自适应智能,从隔离部署转向全球可扩展的工业人工智能。通过将人工智能模型、Industrial Edge 计算、自动化基础设施和工厂级可用性相结合,西门子和宝洁已经展示了人工智能如何成为日常制造运营的一部分,而不是局限于试点项目。

这种能力的影响远远超出了消费品的制造。从食品和饮料到制药、包装、电子和先进制造等行业都面临着许多相同的挑战:产品复杂性增加、质量期望不断提高,以及需要在不牺牲运营绩效的情况下扩大创新的规模。能够通过数据驱动的洞察力检查每种产品、实时响应变化、减少浪费并持续改进的制造商将更有能力进行竞争。我们的 VIC 技术提供了一个清晰的例子,说明工业人工智能如何帮助当今的未来成为可能。

发布时间:2026 年 10 月 15 日