AOI是高速、高精度光学影像检测系统,以机器视觉做为检测标准技术,改善传统人力使用光学仪器执行检测的缺点,常见应用范畴包含高科技产业研发、制造业品管等,电力、机器人控制、生物医学、医疗、卫星遥测、宇宙探测、国防、汽车工业、半导体、环保等领域也能看到AOI的诸多应用。
传统AOI品检容易产生过筛率偏高、上线时间长、不够弹性、无法解决光学光影干扰等问题。 旧式的光学检测是透过没有学习功能的传统算法进行,过筛率非常高,业者需要额外花费时间进行二次人工筛检分类,无形中提高成本支出。 传统AOI系统在每一次上线时要不断调整设定,无法弹性调整生产内容,难以满足弹性化、定制生产需求。
未来,AOI导入AI智能制造是企业生存关键,预估2024年全球智能制造市场规模上看4,000亿美元,年复合成长率达10.1%,在此趋势下,制造业更需要智能化的检测系统,应用AI技术辅助AOI设备进行后续筛检优化即为一例。 工研院产科国际所数据指出,2022年全球AOI检测系统市场规模预测达10亿美元,2020年至2025年间的年复合成长率达17.7%。 在工业4.0及智能制造潮流驱动下,愈来愈多制造领域采用AOI搭配AI的整合应用,其中以半导体领域最为积极。
虽然生产过程中可以透过物联网(IoT)和数字系统软件工具结合OT与IT,达到搜集数据、实时人机协作等目的,但是,人力目视检测进料、检验、成品组装、入库、出货检验等流程容易产生缺点,需要AOI搭配AI智能影像识别改善这些缺点。 除了缺工、工作人员老化等问题,人工检测常因个人经验的良莠不齐(如手感差异、标准不一)导致品质与产量不均,长时间用眼容易疲劳,很难维持长期的标准化和数据化统一,容易影响产能输出,此外,以人工记录生产产量、检验状况也容易产生疏漏及信息延迟等现象,增加客诉率、品质不良率与成本耗损率。
至于传统的AOI检测设备需要控制环境、光源及拍摄角度等细节,量测目标特征也要相当明确,才能发挥AOI机器筛检的质量,一旦检测新设计或新产品时,自动光学检测流程需要重新设置,相对耗费成本。
AI具有深度学习(Deep Learning)技术及模型训练,可以很好地被应用于AOI瑕疵检测领域,如激光焊接自动控制、金属瑕疵与锈蚀检测、纺织品花纹瑕疵检测等,只要搜集大量预先处理好的影像并标注影像种类(如瑕疵种类),透过AI深度学习与模型训练搭配AOI,不仅可以快速上线,还能自主学习,将人工检测经验模型化后,利用算法分析判断, 建立线上检测数据库,透过影像判读瑕疵,不需等最后一步才做终检,这样的流程可以达到实时检测、及时修正的效果,发现良率下降时也可以立即调整产线、设备及人力,避免成本的浪费。
另一方面,AI将人工检测经验模型化后利用算法分析判断,不仅相当灵活有弹性,可以提高精准度与持续性,还可以降低对人工的依赖、降低人员的工作负担,并且大幅提高生产效率。 因此,近年来AOI结合AI已逐渐成为主流标配。