Advantech giúp cải thiện hiệu quả kiểm tra mối hàn DIP bằng cách nâng cấp giải pháp AI.AOI PCBA với WISE-PaaS / AIFS
14/01/2021
Các nhà sản xuất Lắp ráp bảng mạch in (PCBA) hiểu rằng việc kiểm tra bằng mắt đối với các mối nối hàn Dual In-line Package (DIP) đòi hỏi sử dụng các quy trình phức tạp, tiêu chuẩn về thị lực cao và nhiều kinh nghiệm. Tương tự, ánh sáng chói do các mối hàn có độ phản xạ cao và gây mỏi mắt có thể dẫn đến các trường hợp trong đó các PCBA lỗi bị bỏ sót - và sau đó chuyển sang các máy trạm tiếp theo - tạo ra các vấn đề về kiểm soát chất lượng. Để giải quyết những vấn đề đang diễn ra này, các nhà sản xuất PCBA đang tìm kiếm giải pháp công nghệ "thị giác máy được hỗ trợ bởi AI".Để đáp ứng những nhu cầu này, Advantech đã dành một năm để phát triển giải pháp Vision AI.AOI / PCBA tại một địa điểm thử nghiệm tại Trung tâm Sản xuất Linkou. AIFS / AI.AOI PCBA, một Ứng dụng công nghiệp (I.App), đã tích hợp thành công các chức năng Kiểm tra quang học tự động (AOI) tích hợp AI vào quy trình kiểm tra trực quan PCBA. Điều này đã rút ngắn thời gian kiểm tra lỗi các mối hàn xuống còn bảy giây và tăng hiệu quả sản xuất của các nhà máy sản xuất sản phẩm linh kiện điện tử.
Phát hiện lỗi của các mối hàn PCB trong 7 giây
Mặc dù được sử dụng từ lâu trong ngành sản xuất sản phẩm điện tử nhưng công nghệ DIP AOI có nhiều nhược điểm. Ví dụ: thiết bị AOI sử dụng phép đo dựa trên quy tắc và không hỗ trợ phép đo mới hơn hoặc kiểm tra chi tiết. Tương tự, quy trình lập trình đo AOI cực kỳ phức tạp. Sự kết hợp của các yêu cầu về khả năng phát hiện lỗi gần như 100% và tỷ lệ đánh giá sai cao gây ra bởi các phép đo dựa trên quy tắc hạn chế tạo ra những khó khăn. Ngay cả khi thủ tục AOI được hoàn thành, cần có nguồn nhân lực đáng kể cho các thủ tục kiểm tra lại.
Sự cải thiện về hiệu quả có được từ việc tích hợp thiết bị AI và AOI đã chuyển đổi các kịch bản hoạt động cho các giải pháp phát hiện lỗi mối hàn PCBA. Lấy ví dụ, giải pháp AIFS / AI.AOI PCBA của Advantech, bao gồm hai ứng dụng công nghiệp. Ứng dụng công nghiệp đầu tiên dành cho tính toán biên và có các mô hình AI được đào tạo trước được tích hợp sẵn nhằm giúp các nhà máy nhanh chóng thiết lập quy trình vận hành PCBA DIP AI AOI tiêu chuẩn. Các nhà máy chỉ cần cung cấp hình ảnh của các khớp hàn phía sau PCBA vào hệ thống suy luận. Sau đó, quá trình kiểm tra bằng AI có thể hoàn thành trong 7 giây. Việc kiểm tra này xác định các lỗi như ngắn mạch, bỏ qua mối hàn, chất hàn quá mức, chất hàn không đủ, không đủ ướt, bề ngoài, hạt hàn và các khuyết tật khác. Tóm lại, hệ thống này tăng hiệu quả phát hiện lỗi lên hơn 30%. Tương tự, tỷ lệ phát hiện lỗi đạt 99% và tỷ lệ đánh giá sai giảm xuống thấp hơn 10%.
Các mô hình AI được đào tạo trước nói trên là kết quả của quá trình nhập nhãn hình ảnh và quy trình dài hạn từ đội ngũ của Advantech. Quá trình đào tạo mô hình đã sử dụng hàng nghìn tệp hình ảnh và dữ liệu về hàng chục nghìn lỗi DIP. Sử dụng các mô hình được đào tạo trước giúp giảm thời gian điều chỉnh kiến trúc PCBA AI.AOI. Chỉ cần 1 đến 2 tháng để hoàn thành tất cả việc triển khai mọi thủ tục và khởi chạy hệ thống.
Thực hiện sản xuất tinh gọn trong khi cải thiện hiệu quả kiểm tra và chất lượng mối hàn
Ví dụ của giải pháp AIFS / AI.AOI PCBA thứ hai là một ứng dụng công nghiệp đào tạo lại. Trong các ứng dụng với quy mô lớn hoặc sản xuất hỗn hợp nhiều-khối lượng thấp; dương tính giả hoặc quá mức cần thiết thường không thể tránh khỏi trong quá trình phân tích với AI. Giải quyết tình huống này đòi hỏi một cơ chế đào tạo lại có khả năng liên tục tối ưu hóa các mô hình AI khi cần thiết. Sử dụng Ứng dụng công nghiệp này, các nhà điều hành dây chuyền sản xuất có thể tiến hành toàn bộ quá trình đào tạo lại một cách độc lập. Điều này làm giảm nhu cầu hỗ trợ của bộ phận kỹ thuật. Người dùng chỉ cần tải hình ảnh được gắn nhãn lên máy chủ đào tạo mô hình AI, sau đó khởi chạy nền tảng WISE-PaaS / AIFS (Dịch vụ khung AI) của Advantech để đào tạo lại và triển khai lại mô hình AI.
Nền tảng WISE-PaaS / AIFS cung cấp giao diện người dùng dựa trên web thân thiện và trực quan, qua đó người dùng có thể đặt các điều kiện triển khai. Các điều kiện triển khai này liên quan đến thời gian và quy tắc cụ thể được đáp ứng hoặc khi tỷ lệ phát hiện lỗi vượt qua tỷ lệ phần trăm xác định trước. Các điều kiện này có thể được mở rộng bao gồm thời điểm và địa điểm việc triển khai mô hình AI trên thiết bị sản xuất là cần thiết. Sử dụng các điều kiện triển khai đặt trước này, người dùng có thể gửi các cảnh báo thông báo cho nhân viên bảo trì hệ thống. Ngoài ra, sử dụng quy trình đào tạo lại thuận tiện này sẽ dần dần cải thiện tỷ lệ phát hiện lỗi.
Tóm lại, việc phát hiện lỗi mối hàn PCBA hiệu quả vẫn là một việc cần thiết, tốn nhiều thời gian và công sức trong sản xuất điện tử. Việc xác định các lỗ hổng và vật thể lạ yêu cầu kiểm tra bằng mắt trên từng mối nối hàn PCBA trong môi trường được chiếu sáng tốt. Mặc dù vậy, việc đảm bảo rằng không có sản phẩm bất thường nào được chuyển đến máy trạm tiếp theo là không thể. Vì yêu cầu chuyên môn cho nhân viên kiểm tra trực quan cao, vị trí này yêu cầu đào tạo 6 tháng để có được bộ kỹ năng cần thiết - tạo ra nhu cầu nhân lực liên tục và rắc rối.
Giải pháp Vison AI.AOI / PCBA của Advantech giúp thanh tra viên bù đắp cho việc ảnh hưởng xấu tới thị lực và kéo dài tuổi thọ nghề nghiệp của họ. Tương tự, những người mới đến chỉ cần được đào tạo tại chỗ 3 tháng để có đủ năng lực cho các nhiệm vụ kiểm tra. Giải pháp của Advantech có thể giúp các nhà máy nâng cao hiệu quả kiểm tra và chất lượng mối hàn, đồng thời đạt được khả năng sản xuất tinh gọn và triển khai sản xuất thông minh. Giải pháp Vision AI.AOI / PCBA sẽ cung cấp một gói giải pháp toàn diện cho khách hàng cuối.
WISE-PaaS & WISE-Marketplace
Kiến trúc end-to-cloud của nền tảng ứng dụng dữ liệu WISE-PaaS cung cấp môi trường phát triển toàn diện để thu thập, phân tích, quản lý và ứng dụng dữ liệu, đồng thời thúc đẩy khả năng tương tác giữa các I.Apps thông qua WISE-Marketplace và đẩy nhanh sự phát triển của các giải pháp công nghiệp.
AIFS/AI.AOI PCBA
Giải pháp AOI dựa trên AI của Advantech để kiểm tra lỗi mối hàn PCBA DIP nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra chất lượng mối hàn, do đó cải thiện độ chính xác của việc kiểm tra trực quan, hiệu quả của công nhân và quy trình sản xuất.
