פוג'יטסו פיתח AI לצורך בדיקת תמונות לגילוי חריגות במראה המוצר עם דיוק מוביל בעולם במפתח המפתח

TOKYO, 29 במרץ 2021 - (JCN Newswire) - מעבדות פוג'יטסו הודיעו היום על פיתוח מוצלח של טכנולוגיית AI לבדיקת תמונה המאפשרת זיהוי מדויק ביותר של מגוון רחב של חריגות חיצוניות על מוצרים מיוצרים, כולל שריטות ושגיאות ייצור. הטכנולוגיה ממנפת מודל AI שהוכשר לתמונות של מוצרים עם חריגות מדומות, ללא צורך להכין נתוני אימון המשתמשים בתמונות בפועל של מוצרים פגומים שנלקחו מתהליך הבדיקה של פס ייצור.

איור 1. מתאר טכנולוגיית הפיתוח

איור 2. השוואה עם האמנות הקודמת

טכנולוגיה זו מסוגלת לזהות כראוי חריגות כמו חוטים מרוטים ודפוסי חיווט פגומים במוצרים המשתנים באופן אינדיבידואלי, גם אם הם נראים תקינים, כגון שטיחים עם צמר או צבע שונה, או מעגלים מודפסים עם צורות חיווט שונות בהתאם לחלק. הטכנולוגיה המפותחת השיגה בהצלחה דיוק מוביל בעולם (1) במבחן ביצועים עם נתונים ציבוריים (2) שנאספו מתמונות חיצוניות של מוצרים מיוצרים שונים.

פוג'יטסו אימת את יעילותה של טכנולוגיה זו בתהליך הבדיקה במפעל נגאנו של פוג'יטסו Interconnect Technologies Limited, מפעל המייצר ציוד אלקטרוני, ואישר את יעילותו בהפחתת שעות העבודה הנדרשות לבדיקת מעגלים מודפסים ב -25%. בסופו של דבר הטכנולוגיה מציעה פוטנציאל לסייע בהפחתת עומס העובדים במפעלי הייצור ובשיפור הפרודוקטיביות, תוך עזרה בהכנסת סגנונות עבודה חדשים לצוותי החזית.

רקע ואתגרים

באתר תהליך הבדיקה, המפקח קובע אם המוצר לקוי בהתבסס על תכונות כגון צורתו המשוערת, מבנהו המפורט ומרקמו. לדוגמא, צורה משוערת נחשבת חשובה במבחן עיוות צורה, ומרקם נחשב חשוב במבחן מצב או תבנית. יתר על כן, גם אם המוצר נראה תקין, אם קיימות שינויים בודדים באלמנטים כמו ציפוי, צבע וצורת חיווט, מאפיינים אלה נבחנים עבור כל פריט, והבדיקה נעשית תוך הבחנה האם הבדלים או חריגות אינדיבידואליות נמנים בטווח המקובל. . לכן, כאשר מאמנים AI לבצע משימות בקרת איכות, יש צורך להיות מסוגלים ללכוד מגוון רחב של תכונות המתרחשות על בסיס פרטני בתמונה רגילה. עם זאת, השיטה האופיינית לאימון מודל AI באמצעות מדדים משוקללים ומסוכמים עבור כל מאפיין הובילה לנטייה להתמקד במאפיין אחד בלבד, והתברר כי קשה ליצור מודל שתופס את כל המאפיינים באופן מלא.

על הטכנולוגיה החדשה שפותחה

בעזרת טכנולוגיה זו, ה- AI משחזר את התמונה הרגילה שממנה הוסרה החריגה כאשר מתגלה חריגה, ומזהה את החלק הלא תקין על ידי צילום ההבדל בין התמונה שיש לבדוק לבין התמונה הרגילה המשוחזרת. פוג'יטסו פיתח שיטה להכשרת מודל AI כך שניתן להחזיר תמונה רגילה ללא מגוון חריגות כגון צורה, גודל וצבע על ידי הוספת מלאכותית של החריגות המדומות לתמונה רגילה שהוכנה לאימון. היכולת המשופרת לשחזר תמונות רגילות אפשרה לאתר אזורים חריגים בדיוק גבוה מבלי להכין תמונות המכילות חריגות כנתוני אימון. במהלך האימון Fujitsu משווה את התמונה הרגילה לתמונה ששוחזרה על ידי AI, מעריך את מידת האימון של כל תכונה כמו צורה משוערת, מבנה מפורט ומרקם, ושולט בגודל, בצבע ובמספר החריגות שיש להוסיף כך ש AI מעדיף לומד תכונות שלא נלכדו. לדוגמה, אם ה- AI אינו מצליח לשחזר בצורה נכונה את הצורה המשוערת, הוא מתאמן עם תמונות חריגות עם כמה חריגות קטנות שאינן משפיעות על המראה הרגיל. כמו כן, אם הפרטים והמרקם שונים במקצת, ה- AI מתאמן עם תמונות חריגות רבות הגדולות מספיק כדי לטשטש את הפרטים או להוסיף דפוס בולט. בדרך זו, על ידי הערכת מצב של שחזור AI והדרכה באזורים חלשים בהם AI אינו יכול לשחזר תכונות, התאפשר לשחזר תמונות רגילות שתפסו את כל התכונות.

בנוסף, פוג'יטסו פיתחה טכנולוגיה חדשה המייצרת חומרים בצורות, גדלים וצבעים שונים מספריית תמונות של יותר מ -5000 סוגים של חפצים מלאכותיים, ומוסיפה חריגות על ידי שינוי הסתברותי של מספר החריגות והמיקום אליו הם מתווספים.

תוצאות

הטכנולוגיה המפותחת השיגה דיוק מוביל בעולם, עם ציון AUROC (3) העולה על 98% בסוג מוצרים שיש להם שינויים במראה הרגיל שלהם, כמו שטיחים עם דפוסי פרווה וצבעים שונים על בסיס אישי ומעגלים מודפסים עם שונה צורות חיווט על חלקים שונים. בנוסף, אין שונות במוצרים בודדים כגון ברגים ואומים, ובמוצרים שבהם מוצרים שאינם פגומים הם בעלי מראה אחיד, נשמר בהצלחה גם דיוק המקביל לזה של טכנולוגיות קונבנציונליות (4).

האפקטיביות בעולם האמיתי של טכנולוגיה זו אומתה במהלך תהליך הבדיקה במפעל נגאנו של Fujitsu Interconnect Technologies, יצרנית ציוד אלקטרוני. הטכנולוגיה הצליחה להפחית את שעות העבודה הנדרשות לבדיקת מעגלים מודפסים ב -25%.

תוכניות לעתיד

בעתיד, פוג'יטסו תפתח בהמשך טכנולוגיות קשורות זה ואחרות לתמיכה בתיק טכנולוגיות ה- AI של פוג'יטסו, "FUJITSU Human Centric AI Zinrai", ומטרתה ליישם גישה חדשה זו על מותג הייצור "COLMINA" של פוג'יטסו המספק טרנספורמציה דיגיטלית ) לתעשיית הייצור.

(1) דיוק מוביל בעולם:
הדיוק הושג עבור AUROC בהשוואה לטכנולוגיות המפורטות בדירוג המדד של טכנולוגיית איתור חריגות באמצעות MVTec AD בכיתת היעד עם שינויים במראה הרגיל. נתוני החברה ליום 29 במרץ 2021.
(2) אמת מידה באמצעות נתונים ציבוריים:
מערך נתונים לזיהוי אנומליות של MVTec המוצע על ידי MVTec.
(3) AUROC:
שטח תחת עקומת ROC. מדד לביצועים של מודל המגלה חריגות. עם ציון מקסימלי של 100%, ככל שהציון במדד גבוה יותר, כך ביצועי הדגם טובים יותר.
(4) טכנולוגיה קונבנציונאלית:
טכנולוגיה המופיעה בדירוג הסמן של טכנולוגיית גילוי חריגות באמצעות MVTec AD

על פוג'יטסו

Fujitsu is the leading Japanese information and communication technology (ICT) company offering a full range of technology products, solutions and services. Approximately 130,000 Fujitsu people support customers in more than 100 countries. We use our experience and the power of ICT to shape the future of society with our customers. Fujitsu Limited (TSE:6702) reported consolidated revenues of 3.9 trillion yen (US$35 billion) for the fiscal year ended March 3
1, 2020. For more information, please see www.fujitsu.com.

על מעבדות פוג'יטסו

פוג'יטסו מעבדות בע"מ, נוסדה בשנת 1968 כחברת בת בבעלות מלאה של פוג'יטסו בע"מ, והיא אחד ממרכזי המחקר המובילים בעולם. עם רשת מעבדות עולמית ביפן, סין, ארצות הברית ואירופה, הארגון מבצע מגוון רחב של מחקר בסיסי ויישומי בתחומי שירותי הדור הבא, שרתי מחשבים, רשתות, מכשירים אלקטרוניים וחומרים מתקדמים. לקבלת מידע נוסף, אנא עיין ב: http://www.fujitsu.com/jp/group/labs/en/.

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