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數位產業 | 製造業

全球規模採用 AI 技術的品質檢驗

作者:西門子消費產品和商品銷售經理 Ali Ali

製造一直是速度、品質和創新之間的平衡行為。對於消費品包裝產品的製造商來說,由於產品組合正在擴大,包裝格式的發展速度更快,並預計生產線能夠容納比以往更多的變化,這種平衡作業更加複雜。與此同時,消費者在每次購買時繼續期待完美的產品。

普克托金寶(P&G)希望為其客戶確保最好的質量。在全球數千種產品和生產線中,即使在材料、包裝、圖形、紋理或生產條件上的小變化也會影響質量結果。傳統檢測技術是針對早期的世界設計的。現代製造需要更適應性的東西。

這個挑戰有助於解釋原因 基於 AI 的品質檢驗 正在成為工業 AI 最重要的應用之一。能夠以完全生產速度檢查每個產品、從變化中學習而不受其中斷,並在全球範圍內擴展這些功能,為製造商提供了一種新的競爭方式。西門子與 P&G 合作開發的 Visual Inspection Cockpit (VIC) 展示了人工智慧、Industrial Edge 運算和機器視覺如何將品質保證從生產需求轉化為戰略業務優勢。

為品質檢測提供支援,以解決複雜、更快的製造流程

P&G 的快速生產線具有高的變化性,正是檢測過程要求且需要特定的智能解決方案的環境。生產線必須配合高產量、不斷的產品創新、不斷演變的包裝設計,以及在製造過程中自然拉伸、移動、皺摺或變化的材料。

歷史上,以規則為基礎的機器視覺系統一直被用來偵測品質問題。雖然在穩定的環境中有效,但在產品、材料、照明條件或生產設定變更時,這些系統通常需要進行大量重新調整。隨著製造的變化性增加,維持檢測性能可能會越來越多資源密集。

正如 P&G 智能控制和自動化部高級技術總監 Roland Joseph 解釋:「傳統的規則型視覺系統只是努力滿足關鍵產品質量屬性檢測的需求,以及我們創新和製造環境所帶來的不斷變化。我們需要顯著更靈活和強大的能力。」

P&G 需要的不僅僅僅是更好的檢測系統。該公司需要一種根本不同的方法,一種能夠在生產線速度下提供連續檢查精度,同時適應情況 現代製造的現實。

工業邊緣運算使 AI 可大規模部署

在與西門子合作之前幾年,P&G 已經確定了深度學習的潛力來解決傳統技術難以解決的質量檢測挑戰。該公司在 150 多個生產環境中成功開發和部署內部解決方案,證明了 AI 驅動的檢測的價值。

下一個挑戰是規模。

在全球部署工業 AI 不僅需要開發準確的模型。它需要標準化的基礎架構、可靠的計算能力、營運彈性、生命週期管理、軟體部署流程和長期支援。這些功能可以將成功的試驗轉化為全企業功能。

透過與西門子合作,P&G 將其製造專業知識和深度學習創新結合了我們的 Industrial Edge 平台、由 NVIDIA GPU 驅動的工業電腦,以及專為在多個設施和生產環境中部署而設計的工業 AI 基礎架構。

P&G 機器視覺和應用 AI 總監 Paul Thomas 表示:「我們設計了這個解決方案,以解決傳統視覺系統無法觸及的眾多產業挑戰:重疊零件的精確性分析、低對比度瑕疵的細微細、裝飾高度的產品和包裝複雜性、緊密的時間協調,以高生產速度進行即時 PLC 整合,以高生產速度進行持續檢查。」

結果是一個解決方案,可讓 Industrial AI 在製造的地方運作:直接在工廠,即時和快速地運行。

能夠以完全生產速度檢查每個產品、從變化中學習而不受其中斷,並在全球擴展這些功能,為製造商提供了一種新的競爭方式。西門子與 P&G 合作開發的 Visual Inspection Cockpit (VIC) 展示了人工智慧、Industrial Edge 運算和機器視覺如何將品質保證從生產需求轉化為戰略業務優勢。

機器視覺系統成為工業 AI 的平台

VIC 不僅因為它的作用,而且因為它所代表的內容而非常重要。

VIC 基於其核心,使用 AI 驅動的語義分段來分析即時製作圖像,並識別使用傳統的規則為基礎的方法難以檢測的質量問題。該系統在西門子 Industrial Edge 上運行,執行即時分析,而不會影響輸送量,並在發現瑕疵時自動觸發下游生產動作。

然而,更廣泛的區別因素是 VIC 不是一個獨立的應用程序。它是不斷成長的西門子生態系統的一部分,該生態系統正在使工業 AI 在製造環境中實用、可擴展和可重複。

例如,西門子 SIMATIC 自動化產品組合提供可擴充的自動化基礎,使製造商能夠標準化和擴展跨設施的營運,同時保持一致性和營運效率。VIC 的基礎是同樣的理念:標準化部署、可重複的工程和企業規模管理,而不是逐站自訂。

同樣,我們 合成泰技術 展示如何透過合成資料產生加速 AI 驅動的機器視覺,讓製造商能夠更快地建立和訓練視覺模型,同時減少收集和註釋實體影像資料相關的努力。隨著機器視覺的採用擴大,合成數據和 AI 模型開發成為 VIC 等生產部署技術的重要補充。

另一個例子是西門子 Vision AI Control for Machines 解決方案,利用 Industrial Edge 和即時 AI 分析,使機械能夠檢測條件、做出決策,並直接與工廠區的 PLC 互動。與 VIC 一樣,它將 AI 功能更接近營運,實現更快的響應和更大的自主性,而無需依賴遠端運算資源。

整合起來,這些技術揭示了西門子在工業 AI 中可能是最重要的差異:不是單一應用程序,而是一個端對端架構,可幫助製造商在整個生產生命週期中開發、部署、擴展和操作 AI 功能。VIC 是該策略在行動中的一個例子。

適用於製造的工業 AI 提供超越檢驗的結果

在 P&G 嚴苛的生產環境中,VIC 對外觀、紋理、圖形、對齊方式、結構、分層和包裝特性有自然不同的產品進行持續檢查。系統不依賴於嚴格定義的規則,而是可以適應這些變化,同時保持檢測性能。

正如 Roland Joseph 所說的,「如果沒有能夠快速檢查和控制其質量的手段,您無法提供優質的創新。」

可衡量的結果很有吸引力。該解決方案在完整生產速度下提供連續檢測覆蓋範圍,根據產品將廢料減少 10% 至 20%,提高產品變體之間的一致性,並減少對手動檢查和重複的重新驗證工作的依賴性。新部署也可以比傳統定制機器視覺系統快五至十倍。

羅蘭約瑟(Roland Joseph)說:「一切都更緊密,更準確,更有自信。「我們可以檢查每個產品,並有證據來支持它。」

或許最重要的是,VIC 產生的質量信息成為更廣泛的數字製造生態系統的一部分,幫助生產團隊識別趨勢,提高流程穩定性,並支持持續的營運改進。

品質控制成為競爭優勢

VIC 的故事不僅僅僅是機器視覺。這是關於製造商如何從取樣轉到持續檢查,從靜態規則到自適應智能,從隔離部署到全球可擴展的工業 AI。透過結合人工智慧模型、Industrial Edge 運算、自動化基礎設施和工廠級可用性,西門子和 P&G 展示了人工智能如何成為日常製造業務的一部分,而不僅僅限於試驗項目。

這種能力遠遠超出消費包裝產品製造的影響。從食品和飲料到製藥、包裝、電子產品和先進製造等各種行業都面臨許多相同的挑戰:產品複雜性增加、質量期望不斷增加,以及在不犧牲營運績效的情況下擴展創新的需求。能夠檢查每個產品、即時回應變化、減少浪費,並透過數據驅動的洞察持續改進的製造商,將獲得更好的競爭優勢。我們的 VIC 技術提供了一個清晰的例子,說明工業人工智能如何幫助今天實現這一未來。

發佈時間:二零二六年十月十五日