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谷林運算攜手研華推「螢幕數據擷取器」 輕鬆踏出工廠AI智慧轉型第一步

2021/3/23


在許多製造工廠中,經常可以看到這樣的情景,作業員拿著紙筆站在機台操控面板或各式計量表頭前「振筆疾書」,將眼前看到的各式數據紀錄下來,再輸入至電腦彙整成表格,做為管控生產良率和產品品質之用。

之所以會有這種現象,主要原因在於過往的機台設備普遍不具連網通訊能力,就算有也多走獨立封閉式網路,使得機台數據難以取得,只能依賴人工抄寫的方式蒐集與彙整數據,隨著工業4.0時代到來,這種過往習以為常的作業方式,卻成為一道阻礙工廠轉型智慧化的一座高牆。

谷林運算GoodLinker便是用AI躍過高牆幫助工廠智慧轉型的新創公司。

谷林運算總經理馮輝譯指出,工廠智慧轉型的第一步就是打造「機聯網」,把機台運作資料蒐集起來,才能進入下一步數據分析階段,從數據中找出問題點並加以改善。想當然,光靠人工作業是無法串連起整廠數據,只能借助網路和系統的力量自動蒐集數據,但設備原廠給出來的答案,不是改機器,就是採購新型號設備,無論哪一種都得付出昂貴成本,甚至還可能影響產線作業,至於比較低成本以安裝感測器的方式,則又有適用性問題,第一是某些價格昂貴的大型機台,基於穩定性考量,不適合自行安裝感測器,第二則是感測器本身的限制,只能擷取物理性數據,如:稼動率、運轉次數、震動…等,不易取得非物理性的數據。

「螢幕數據擷取器」整合軟硬體  輕鬆解決數據蒐集難題

為了解決工廠設備無法自動擷取與蒐集數據的難題,谷林運算攜手研華共同打造出一套整合軟硬體設備的「螢幕數據擷取器」Screen Data Extractor(SDE),將谷林運算所研發基於AI人工智慧的OCR辨識軟體,內建在研華MIC-710AIX工業級邊緣運算AI主機,透過VGA或HDMI訊號進行畫面輸出,進而去辦識畫面中的文字與數值。「因為是外接式設備,可以在對生產計畫及產線影響最小的情況下完成資料蒐集,」馮輝譯說。

馮輝譯進一步解釋 SDE的運作架構,透過VGA/HDMI線把機台畫面輸出到研華MIC-710AIX邊緣運算主機,由谷林運算AI-OCR軟體進行文字或數值辨識,再將辨識結果以工控領域常見的Modbus協議或API方式輸出,達到數據自動蒐集與匯整的目的。

因此,任何支援VGA或HDMI訊號輸出格式的設備,包括人機介面、系統螢幕,都可以經由SDE辦識與彙整數據,至於不支援VGA或HDMI的設備,如七段顯示器、錶頭等,則可搭配安控系統來克服應用挑戰,由安控系統監視系統的攝影機錄下螢幕或顯示器的畫面,再以SDE進行辨識數據。

馮輝譯強調,SDE是谷林運算投入至少2年研發時間才推出,特別針對機台設備的文字呈現形式加強訓練AI模型,包含字型、排版、顏色…等,可以克服一般文字辨識軟體應用在工廠時經常會遇到的問題,例如:機台螢幕常見光線或陰影不均的現象、攝影機的拍攝角度過偏、七段顯示器黑底紅字的呈現方式…等。

「螢幕數據擷取器」取代人工作業  不只省時省力更提高良率

目前,包括沙模鑄造廠和電鍍業者皆已導入SDE來蒐集數據。馮輝譯表示,在沙模鑄造過程中,在使用碳矽分析儀及分光儀掌握高溫鐵水中不同元素配料的比重,是確保鑄造品質的關鍵。由於這類精密儀器沒有資料輸出接口也不支援VGA/HDMI訊號輸出,導致該業者只能以人工記錄檢測結果,不只麻煩,更造成管理者後續生產追溯的困難。

而在導入SDE後,該沙模鑄造業者不只省去人工作業,也提高資料解析密度,以前人工作業只能30~60分鐘抄一次,現在是每10秒鐘辨識一次,更重要的是可以提高產線良率。過往因為資料密度低,當發現鐵水成份比重不合乎標準時,可能已經完成了一批沙模澆鑄生產程序,造成生產上的浪費。如今因為資料較密集,當成份比重出現問題時,從資料趨勢上就能快速觀察得出來,進而及早處理,降低不良品的比例。

至於電鍍業者則是應用SDE自動紀錄產線上的電流值。馮輝譯指出,該業者過往的做法是在產線架設監控攝影機,由員工在辦公室觀看監控影像並抄寫電流數據,平均每30分鐘紀錄一次,再輸入至電腦中,隔天才能提供給管理者查閱,如今將「螢幕數據擷取器」連到辦公室的DVR主機後,由系統自動辨識與紀錄,還能即時將數據呈現在管理者眼前。

研華高品質與彈性設計  成為硬體合作夥伴第一人選

馮輝譯強調,工廠作業現場環境差、訊號干擾強烈,所以硬體與擷取卡的穩定性很重要,是SDE能否順利運作的關鍵。而研華為工業電腦大廠,具備品牌可靠度與品質保證,是谷林運算在尋找硬體合作夥伴時的第一人選。

再者,研華MIC-710AIX邊緣運算主機不只具備體積輕巧、一體機設計、支援GPU運算等特色,在硬體設計上也考量到機台設備的影像輸出方式相當多元化,因此提供模組化介面,讓未來谷林運算在導入SDE至工廠端時,如果有不同輸出介面的需求,也能快速介接,不必進行客製化,也不必擔心會損害現場的影像現況,輕鬆完成導入程序。

目前,谷林運算正準備加入研華WISE-PaaS和WISE-Marketplace商城生態系,希望借助研華生態圈的力量,加快台灣製造業的應用速度,並進軍國際市場,協助全球製造業者無痛升級智慧工廠。


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