AI外観検査事例（エッジAI 推論システムAIR-300）
2020/10/08
イントロダクション
製造現場での品質管理は、長年目視検査で行われてきました。 従来のマシンビジョンシステムは目視検査で類似パーツを見分けることができず、不良品を判別しきれない可能性がありましたが AIを用いたディープラーニングを活用することで、検出精度を飛躍的に向上させることが可能となりました。ルールベースのアルゴリズムで運用されるコンピュータビジョン技術を用いたマシンビジョンシステムとは異なり、ディープラーニングソフトウェアによるマシンビジョンシステムは、トレーニングデータに基づいて欠陥を検出します。データ駆動型AIによってメンテナンスにかかる費用を削減しながら、柔軟かつ高精度な外観検査を実現することができるのです。
課題
当事例のお客様は、ロボットビジョン装置を製造するメーカー企業でした。ロボットアームとAIを組み合わせ、エナメル塗装製品の気泡や亀裂を検出する外観検査ソリューションを計画していましたが、従来のコンピュータビジョン技術では限界を迎えていました。酷似した部品の欠陥タイプを区別することができず、また新製品を検査する際にシステム更新を行う柔軟性もありませんでした。また、AI技術を活用して、リアルタイムで外観検査を行うにはエッジでの優れたコンピューティング性能、そして様々な製造ラインからキャプチャされた大量画像を保存する容量、データ送信を行う高い帯域幅が必要でした。
ソリューション
アドバンテックが提供するエッジAIシステムAIR-300は、当事例でのお客様の要件を完璧にクリアしていました。ロボットアームがサーマルカップ配置を正確に識別して360℃撮影をした後、その画像はリアルタイム推論のためAIR-300に送信され、欠陥製品を迅速に識別することができます。また高性能グラフィックスカードをサポートするIntel Xeon / Core i3 / i5 / i7CPUと1xPCIex16を搭載しており、リアルタイムでの複雑なAI推論や高性能な演算を行います。I/Oやストレージに関して、AIR-300は4xGbEポート4xRS-232 / 422/485を搭載し、最大20TBのデータ容量という4x2.5インチSATAIIIハードドライブでの全帯域幅とストレージ容量を実現しました。当製品は850W電源が内蔵されているため、追加で外部電源を購入する必要はありません。
AIR-300は、新製品を検査する際にシステム更新を行う必要がある場合に、ローカルトレーニングサーバーとしても使用できます。内蔵のビジョンシステムは、キャプチャ画像をAIR-300に送り返し、再トレーニングを行います。例えば、カップの欠陥タイプは、紙袋の欠陥タイプとは異なる場合がほとんどですが、AIR-300でカップから紙袋の検査に変更する際は、紙袋の欠陥タイプのトレーニングデータを準備し、新たな欠陥モデルを再トレーニングしてから、AIR-300へ展開するだけで準備完了です。こうした再トレーニング機能によって、外観検査システムを更新するために必要であった費用のかかる専門エンジニアの支援が不要になりました。
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