فوجيتسو تطور الذكاء الاصطناعي لفحص الصور لاكتشاف العيوب في مظهر المنتج بدقة رائدة عالميًا في المعايير الرئيسية

طوكيو، 29 مارس 2021 - (JCN Newswire) - أعلنت مختبرات فوجيتسو اليوم عن التطوير الناجح لتقنية الذكاء الاصطناعي لفحص الصور التي تتيح الكشف الدقيق للغاية عن مجموعة واسعة من التشوهات الخارجية في السلع المصنعة، بما في ذلك الخدوش وأخطاء الإنتاج. وتستفيد هذه التقنية من نموذج الذكاء الاصطناعي الذي تم تدريبه على صور المنتجات التي تحتوي على تشوهات مقلدة، دون الحاجة إلى إعداد بيانات التدريب التي تستخدم الصور الفعلية للمنتجات المعيبة المأخوذة من عملية الفحص لخط الإنتاج.

الشكل 1. الخطوط العريضة لتكنولوجيا التطوير

الشكل 2. مقارنة مع التقنية السابقة

هذه التقنية قادرة على اكتشاف العيوب بشكل صحيح مثل الخيوط البالية وأنماط الأسلاك المعيبة في المنتجات التي تختلف بشكل فردي، حتى لو بدت طبيعية، مثل السجاد ذي الصوف أو اللون المختلف، أو لوحات الدوائر المطبوعة ذات أشكال الأسلاك المختلفة اعتمادًا على الجزء. نجحت التكنولوجيا المتقدمة في تحقيق دقة رائدة عالميًا (1) في المعيار باستخدام البيانات العامة (2) التي تم جمعها من الصور الخارجية لمختلف السلع المصنعة.

وتحققت شركة فوجيتسو من فعالية هذه التقنية خلال عملية التفتيش في مصنع ناغانو التابع لشركة فوجيتسو إنتركونكت تكنولوجيز المحدودة، وهو مصنع يقوم بتصنيع المعدات الإلكترونية، وأكدت فعاليتها في تقليل ساعات العمل المطلوبة لفحص لوحات الدوائر المطبوعة بنسبة 25%. توفر هذه التكنولوجيا في نهاية المطاف القدرة على المساعدة في تقليل عبء العمل على العمال في مصانع التصنيع وتحسين الإنتاجية، مع المساعدة في تقديم أساليب عمل جديدة لموظفي الخطوط الأمامية.

الخلفية والتحديات

في موقع عملية الفحص، يحدد المفتش ما إذا كان المنتج معيبًا بناءً على ميزات مثل شكله التقريبي وبنيته التفصيلية وملمسه. على سبيل المثال، يعتبر الشكل التقريبي مهمًا في اختبار تشويه الشكل، ويعتبر الملمس مهمًا في اختبار الحالة أو النمط. علاوة على ذلك، حتى لو بدا المنتج طبيعيًا، إذا كانت هناك اختلافات فردية في عناصر مثل الطلاء واللون وشكل الأسلاك، يتم فحص هذه الخصائص لكل عنصر، ويتم إجراء الفحص مع تمييز ما إذا كانت الاختلافات الفردية أو التشوهات تقع ضمن النطاق المقبول . لذلك، عند تدريب الذكاء الاصطناعي على إجراء مهام مراقبة الجودة، من الضروري أن تكون قادرًا على التقاط مجموعة واسعة من الميزات التي تحدث على أساس فردي في صورة عادية. ومع ذلك، فإن الطريقة النموذجية لتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي باستخدام المؤشرات المرجحة والمجموعية لكل خاصية أدت إلى الميل إلى التركيز على خاصية واحدة فقط، وقد ثبت أنه من الصعب إنشاء نموذج يستوعب جميع الخصائص بشكل كامل.

حول التكنولوجيا المطورة حديثًا

وباستخدام هذه التقنية، يستعيد الذكاء الاصطناعي الصورة الطبيعية التي تمت إزالة الشذوذ منها عند اكتشاف شذوذ، ويكتشف الجزء الشاذ من خلال التقاط الفرق بين الصورة المراد فحصها والصورة الطبيعية المستعادة. طورت فوجيتسو طريقة لتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي بحيث يمكن استعادة الصورة العادية دون مجموعة متنوعة من التشوهات مثل الشكل والحجم واللون عن طريق إضافة التشوهات المحاكاة بشكل مصطنع إلى صورة عادية معدة للتدريب. لقد أتاحت القدرة المحسنة على استعادة الصور الطبيعية اكتشاف المناطق غير الطبيعية بدقة عالية دون إعداد صور تحتوي على تشوهات كبيانات تدريب. أثناء التدريب، تقوم فوجيتسو بمقارنة الصورة الطبيعية مع الصورة المستعادة بواسطة الذكاء الاصطناعي، وتقييم درجة التدريب لكل ميزة مثل الشكل التقريبي والبنية التفصيلية والملمس، والتحكم في الحجم واللون وعدد التشوهات المراد إضافتها بحيث يتعلم الذكاء الاصطناعي بشكل تفضيلي الميزات التي لم يتم التقاطها. على سبيل المثال، إذا لم يتمكن الذكاء الاصطناعي من استعادة الشكل التقريبي بشكل صحيح، فإنه يتدرب باستخدام صور غير طبيعية مع بعض التشوهات الصغيرة التي لا تؤثر على المظهر الطبيعي. وأيضًا، إذا كانت التفاصيل والملمس مختلفة قليلاً، فإن الذكاء الاصطناعي يتدرب مع العديد من الصور غير الطبيعية التي تكون كبيرة بما يكفي لإخفاء التفاصيل أو إضافة نمط واضح. وبهذه الطريقة، ومن خلال تقييم حالة استعادة الذكاء الاصطناعي والتدريب على المناطق الضعيفة التي لا يستطيع فيها الذكاء الاصطناعي استعادة الميزات، أصبح من الممكن استعادة الصور العادية التي التقطت جميع الميزات.

بالإضافة إلى ذلك، قامت فوجيتسو بتطوير تقنية جديدة تعمل على توليد مواد ذات أشكال وأحجام وألوان مختلفة من مكتبة صور تضم أكثر من 5000 نوع من الأشياء الاصطناعية، وتضيف التشوهات عن طريق تغيير عدد التشوهات والموقع الذي توجد فيه بشكل احتمالي. تم اضافتهم.

نتائج

حققت التكنولوجيا المتقدمة دقة رائدة عالميًا، حيث تجاوزت درجة AUROC (3) 98% في فئة المنتجات التي لها اختلافات في مظهرها الطبيعي، مثل السجاد ذي أنماط وألوان الفراء المختلفة على أساس فردي ولوحات الدوائر المطبوعة ذات الألوان المختلفة. أشكال الأسلاك على أجزاء مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، لا يوجد اختلاف في المنتجات الفردية مثل البراغي والصواميل، وفي المنتجات التي تتمتع فيها المنتجات غير المعيبة بمظهر موحد، تم أيضًا الحفاظ بنجاح على دقة تعادل تلك الخاصة بالتقنيات التقليدية (4).

تم التحقق من فعالية هذه التقنية في العالم الحقيقي أثناء عملية التفتيش في مصنع ناغانو التابع لشركة Fujitsu Interconnect Technologies، وهي شركة مصنعة للمعدات الإلكترونية. ونجحت التقنية في تقليل ساعات العمل اللازمة لفحص لوحات الدوائر المطبوعة بنسبة 25%.

الخطط المستقبلية

في المستقبل، ستعمل فوجيتسو على تطوير هذه التقنيات وغيرها ذات الصلة لدعم محفظة فوجيتسو من تقنيات الذكاء الاصطناعي، "FUJITSU Human Centric AI Zinrai"، وتهدف إلى تطبيق هذا النهج الجديد على العلامة التجارية التصنيعية لفوجيتسو "COLMINA"، التي توفر التحول الرقمي (DX). ) للصناعات التحويلية.

(1) الدقة الرائدة عالميًا:
تم تحقيق الدقة لـ AUROC مقارنة بالتقنيات المدرجة في التصنيف القياسي لتقنية الكشف عن الحالات الشاذة باستخدام MVTec AD في الفئة المستهدفة مع وجود اختلافات في المظهر الطبيعي. بيانات الشركة اعتبارًا من 29 مارس 2021.
(2) المعيار باستخدام البيانات العامة:
مجموعة بيانات الكشف عن الشذوذ MVTec التي تقدمها MVTec.
(3) أوروك:
المنطقة تحت منحنى ROC. مقياس لأداء النموذج الذي يكتشف العيوب. بحد أقصى 100%، كلما ارتفعت النتيجة في المؤشر، كان أداء النموذج أفضل.
(4) التكنولوجيا التقليدية:
التكنولوجيا مدرجة في التصنيف القياسي لتقنية الكشف عن الحالات الشاذة باستخدام MVTec AD

حول فوجيتسو

فوجيتسو هي الشركة اليابانية الرائدة في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) التي تقدم مجموعة كاملة من المنتجات والحلول والخدمات التقنية. يدعم ما يقرب من 130,000 ألف شخص من فوجيتسو العملاء في أكثر من 100 دولة. نحن نستخدم خبرتنا وقوة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتشكيل مستقبل المجتمع مع عملائنا. أعلنت شركة Fujitsu Limited (TSE: 6702) عن إيرادات مجمعة بقيمة 3.9 تريليون ين (35 مليار دولار أمريكي) للسنة المالية المنتهية في 3 مارس.
1 ، 2020. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة www.fujitsu.com.

حول مختبرات فوجيتسو

تأسست شركة Fujitsu Laboratories Ltd. في عام 1968 كشركة فرعية مملوكة بالكامل لشركة Fujitsu Limited ، وهي واحدة من مراكز الأبحاث الرائدة في العالم. من خلال شبكة عالمية من المختبرات في اليابان والصين والولايات المتحدة وأوروبا ، تجري المنظمة مجموعة واسعة من الأبحاث الأساسية والتطبيقية في مجالات خدمات الجيل التالي وخوادم الكمبيوتر والشبكات والأجهزة الإلكترونية والمواد المتقدمة. لمزيد من المعلومات ، يرجى الاطلاع على: http://www.fujitsu.com/jp/group/labs/en/.

المصدر: http://www.jcnnewswire.com/pressrelease/65544/3/