AI在制造业质量检测环节的应用概况
根据工信部指引,智能制造在质量检测环节的典型场景为在线智能检测,通过智能检测、物性表征分析、机器视觉识别等技术实现产品质量在线快速识别判定。AI技术在外观缺陷检测、装配质量检测、功能性能检测、异音异响检测、尺寸公差检测以及成分物性检测等细分场景应用,涵盖生产前端到后端主要检测环节,成为提升质量管控效能的关键技术支撑。
AI在制造业质量检测环节应用案例
案例1:舍弗勒汽车轴承AI视觉检测
- 企业痛点:缺陷种类多、质检工人水平不稳定、用人成本高。
- 需求分析:建立一体化检测系统,实现100%全检,缺陷检出率>95%、过检率≤5%、处理速度≤0.2秒/片。
- 解决方案:联合思谋科技,搭建基于AI的轴承智能检测方案,包含光学、算法与模型、数据处理与展示。
- 价值成效:检测效率提升至每天8万片,处理速度≤0.2秒/片;检测精度达99.59%;人力成本降低约80%。
案例2:某国际汽车零部件企业电驱动产品质量检测
- 企业痛点:产品形态复杂、缺陷类型多、人工检测效率低、无法适配产能、缺乏数据分析。
- 需求分析:缺陷检测尽可能100%检出,检测速度适配线体生产速度。
- 解决方案:基于微亿智造电驱动AI大模型智能解决方案,利用多模态数据和知识融合的工业垂域通用大模型。
- 价值成效:实现全域自动化检测;每年节省近百万人工成本;提升二次良率,降低总生产成本;提供量化质检数据分析。
案例3:国内某汽车主机厂密封胶涂胶检测
- 企业痛点:人工检测效率低、标准无法量化、离线检测导致返工成本高。
- 需求分析:自动化检验取代人工,实现在线检验、当场报警并修复。
- 解决方案:联合摇橹船科技开发3D视觉涂胶质量检测系统,采用四激光光刀级联设计,结合深度学习算法。
- 价值成效:每年节约15万~20万元成本;生产效率提升20%~30%;管理效能提升,便于质量追溯。
案例4:华赢新材利用AI打开硅钢外观质检黑箱
- 企业痛点:人工质检误差大、效率低、存在安全隐患、材料浪费。
- 需求分析:提升质检效率和准确率,降低原材料损耗。
- 解决方案:基于华为云工业智能体,采用端侧成像、边缘侧智能质检、云端AI算法训练模型。
- 价值成效:质检准确率达99.67%;节省300万/年的钢材成本。
案例5:基于AI的交流继电器产品异音检测
- 企业痛点:人工评判主观性强,标准难以统一,良品率提升困难。
- 需求分析:自动化替代人工检测,建立不良品特征库,实现标准化判断。
- 解决方案:联合硕橙科技开发继电器异音检测系统,利用拾音器、振动传感器等硬件,结合声振融合技术和神经网络算法。
- 价值成效:单个产品质检时间缩短至1.2秒/支;支持质量溯源;支持工艺优化;质检标准统一。
案例6:佛吉亚汽车座椅电动调高器异音检测
- 企业痛点:质量成本高、检测耗时长、问题无法溯源、投入成本增加。
- 需求分析:建立精准的质量追溯体系,提升检测效率,自动化检测保障准确性。
- 解决方案:分两阶段实施,第一阶段自动噪音采集和人工辨别,第二阶段异音自动检测和判定引擎优化。
- 价值成效:人员数量从38人下降至3人;判定节拍提高近20倍;产品换型成本降低。
案例7:中韩石化基于“机理+AI”模型的质量预测
- 企业痛点:产品质量依赖人工化验,周期长,主观性强;机理模型复杂,预测难度大。
- 需求分析:实现关键产品质量在线预测,波动提前预警。
- 解决方案:采用“机理+AI”混合模型,包括数据收集预处理、机理模型简化、AI模型选择训练、模型评估验证、模型部署。
- 价值成效:实现产品质量在线预测及波动预警;大幅提升产品质量预测准确性。
AI质量检测的实施步骤
- 需求分析与场景定义:明确痛点,量化目标。
- 数据采集与预处理:硬件选型,数据采集,数据清洗与标注。
- 技术方案选择与模型训练:选择技术方案,平台选择,模型训练与优化。
- 硬件与系统集成部署:边缘端部署,云端协同,系统对接。
- 测试验证与迭代优化:小批量测试,问题调优,标准化输出。
- 规模化推广与持续改进:横向拓展,纵向深化,模型升级。
研究结论
AI技术在外观缺陷检测、功能性能检测、尺寸公差检测、异音异响检测等多个场景发挥着关键作用,显著提升生产效率、降低人工成本、提高产品质量,推动制造业质量检测迈向智能化与精细化新阶段。AI模型如多模态融合的工业垂域大模型、“机理+AI”混合模型等,展现了AI技术与行业知识深度融合的创新应用模式,为制造业质量提升提供有力支撑。AI技术在制造业的应用日渐广泛,将进一步推动全面数字化转型与高质量发展。