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讓影像分析AI系統幫你找出生產瓶頸

2020/9/1
撰文|余曉晶

專訪|美商百威雷公司共同創辦人 羅健麟、台灣區業務經理 鄭詩懷

PowerArena與研華合作的人因資訊數據化AI系統,以攝影機記錄工人的生產動作,再透過AI推論分析影像,可協助代工廠找出生產瓶頸並改善生產效率。

被主管派去工廠計算工時的Ray,連續幾天都拿著碼錶與紙本表格待在生產線上,仔細地測量並記錄工人完成作業的時間,並試圖找出無效動作或可優化動作之處,以便讓生產作業流程更順暢。

而為求審慎,Ray每一個工站都測了好幾遍。十幾個工站測下來,不僅讓他眼花撩亂,最終測得的結果還被生產線的主管質疑,認為他是亂測,拿不準的工時找生產部門的麻煩。

身為工業工程師(IE)的Ray雖然對於生產部門的責難頗感委屈,但其實他內心也有疑問:都什麼時代了,為何工廠還在用既耗時費力、又不科學、還容易被其他部門質疑的碼錶來測定工時?難道就沒有更科學的方法可以協助找出生產瓶頸嗎?

以AI影像分析取代碼錶與紙本表格

針對上述情境的提問,專精於影像分析人工智慧(AI)應用的美商百威雷(PowerArena)之共同創辦人羅健麟認為,工業4.0雖然帶動了製造業的轉型,但眾人的目光大多聚焦於機器設備的改善,與人相關的人因資訊(Human Factor Information)因為難以收集與量化,所以與之相關的方案就相對缺乏。

然而,目前的機器手臂或自動化設備尚無法取代人手的靈巧度,因此許多製造產業仍需大幅仰賴人力。對於這種勞力密集的產業,羅建麟說,「想要收集工人資料,只能派專人長期一直盯著看,但這種做法要在工廠全面實施,可行性極低。」

為此,PowerArena開發了一套可以取代碼錶測工時並優化生產動作的AI軟體。羅建麟並以全球前五大電子製造服務代工廠為例,說明PowerArena如何以專業的影像辨識分析技術將人因資訊數據化,並透過深度學習後的AI軟體協助這家工廠在短短兩個月內就將每小時的產出單位(UPH)提升了5%。

人因資訊數據化 精益求精事半功倍

據稱,這家電子代工廠對改善生產流程抱持著精益求精的態度,長久下來已用盡了各種方法,而生產效率似乎也已到了無法再提升的地步。而PowerArena的人因資訊數據化AI系統卻讓該工廠再度燃起可以更精進的希望。

2019年年中,PowerArena受這家代工廠之託,為其深圳工廠導入了AI系統。率先試用的是一條總計16個工站的生產線,負責製造印表機專用的顯示螢幕。PowerArena在每一個工作站都架設了攝影機,透過收集這些工作影像再由AI軟體將其數據化,量化後的資料就能成為管理產線與優化生產流程的重要參考依據。

而這套影像辨識率超過90%的AI系統不僅能計算出每位工人的作業週期時間,並創建柏拉圖分析圖表(Pareto Chart)以進一步找出生產瓶頸,產量異常時也會透過電子郵件發送即時警訊。再則,它還能追溯半年內的影像資料,並與工廠現有的MES、EPR或SFCS等系統整合。因此,當某一批產品出現問題時,IE工程師就能根據工單序號搜索影像來查找問題來源。

而過去用碼錶和紙本記錄的做法只能粗略的列出生產狀況,「有了我們的AI軟體就能對生產流程做更細部的分析,而且隨時都能做,因此有助於工廠擬定具有針對性的解決方案來改善問題。」PowerArena的台灣區業務經理鄭詩懷如此說。

羅健麟亦補充說明,「這家代工廠找了多家軟體廠商為其位於不同國家的工廠建置AI系統。但唯獨PowerArena做出來的結果讓他們能真正找到問題並提升生產效率。而且,提高5% UPH還只是導入後前兩個月的統計結果,在持續訓練AI系統並改善生產流程下,UPH也會跟著提升。」

也因此,該代工廠決定擴大採用PowerArena的AI系統,不僅將複製到其位於中國各省市的所有工廠,甚至其他亞洲國家的工廠也將陸續導入。

研華產品穩定又齊全 技術支援服務最到位

在硬體方面,PowerArena為此套人因資訊數據化AI系統選用了研華三套產品,包括:AI推論系統MIC-730AI、4U機架式GPU伺服器SKY-6400與2U機架式GPU伺服器SKY-6200

其中,MIC-730AI負責收集影像資料,兩台SKY系列伺服器則分別負責模型運算推論,以及後端資料整合、顯示及分析。而使用者還可受惠於伺服器強大的GPU運算效能來進行自主優化及AI訓練。

問及選擇研華的原因,鄭詩懷先從產品的穩定性與齊全性做了解釋,「應用於工廠這種場域的硬體產品,其耐受度要夠,研華產品在這方面有相當的優勢。而且每家工廠應用情況不同,所需的硬體也有差異。不論是一般的標準應用或著重於邊緣運算的應用,研華都有相應產品可以提供。這讓我們省下不少挑選硬體產品的時間。」

另外,由於PowerArena的案例遍及各地,因此鄭詩懷認為海外據點與技術支援是研華的另一大優勢。他說,「PowerArena的強項在於AI軟體的開發,而硬體則是研華的強項。所以研華擁有眾多的海外據點就能對我們的終端客戶提供最即時的硬體技術支援。」

他還舉了實例來說明,「我們在海外的案子,曾因軟體使用上發生了一些問題,研華在一週內就立刻排除了這些狀況。」而如此迅速的解決難題,讓羅健麟與鄭詩懷兩人都對研華相當讚賞。

管人的事就放心交給AI吧!

生產動作和生產時間攸關製造業的獲利能力與競爭力。過去沒有其他替代方案時,工廠只能用老方法來計工時與找尋生產瓶頸。如今,有了PowerArena與研華強強聯手的人因資訊數據化AI系統,以後這些事就能交由AI來代勞。

此外,PowerArena雖是新創公司,但軟體開發實力已受業界肯定,像是製鞋、成衣、線材組裝、汽車組裝、印刷、食品等製造業都已採用了該公司的AI軟體,而且都是全球屬一屬二的大企業,像是光寶及緯創。

而對於未來,羅健麟則表示,將繼續與研華合作,創造更多成功案例。此外,PowerArena即將提供一套易學也易用的AI軟體,包含數十種現成可用的動作識別模型,可幫助客戶快速部署以識別工人的動作,也能讓客戶自行訓練識別模型,更精準地找出無效或不合理的生產動作。讓勞力密集的製造業不再為人因資訊的事而費心費力,他自信地說,「工廠管人的事就放心交給PowerArena的AI系統吧!」


AI 智慧工廠夥伴

PowerArena由前Google員工Ken Law與Hauman Chow於香港創立。由於地緣鄰近大陸與台灣,看好兩地皆具有強勁的製造升級需求,所以利用影像辨識及深度學習AI技術為製造業實時監控和分析生產現場,以找出低製造效率的肇因,達到優化生產效率。


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