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
3/23/2021
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。
AI 智慧製造夥伴
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