SkillReal利用平价摄像头和AI提升检测速度和质量
发布时间:2024-09-20   作者:CHRIS CLONTS
  • SkillReal演示用的一张幻灯片显示了数字孪生体(左侧)以及公司的检测照片。(SkillReal)
  • Peter Grabowski展示了技术的一部分,该技术与SkillReal的算法相结合,可以提高零部件检测的速度和准确性。(SAE | Chris Clonts)
  • 该系统只需最小的占地面积和一名操作员,八小时的轮班即可完成培训。(SkillReal)
  • 在进行亚毫米级比较之前,系统会生成一张标准的二维照片。(SAE | Chris Clonts)

SkillReal使用市售小型摄像头和自研算法,大大加快了人工检测或设备检测的速度。

一家公司称,他们通过结合复杂AI算法,结合市售摄像头,开发出了一款数字孪生对准系统。该系统有可能改变汽车行业,为生产线的缺陷检测过程节省高达 200 亿美元。

通常情况下,焊点、螺栓孔等部位的检测主要通过以下三种方式进行:

  • 缓慢且错误率高的人工检测;
  • 速度更慢的坐标测量机检测,检测150个焊点可能需要数小时;
  • 激光等技术,非常昂贵,但不能保证完美无缺

以色列公司SkillReal刚刚在大众沃尔夫斯堡工厂完成技术验证,最近正式公开亮相。该公司表示,只需使用一个售价约1000美元的摄像头和一台游戏笔记本电脑,其软件就可以在短短几秒钟内将零件照片与数字孪生体进行比较,并指出缺陷。

这与一些OEM和供应商的传统做法截然不同,他们通常交给检测员一支记号笔和一份显示焊点位置等特征的 PDF文件,然后由检测员目测比较零件与文件,并标记零件缺陷。

位于密歇根州利沃尼亚的SkillReal北美总部的首席运营官Pete Grabowski表示,人工检测的成本可能会迅速增加,因为OEM的安全投产需求使供应商每月需要支付高达50000美元的费用给第三方公司,专门用以确保零件符合OEM和其他监管标准。当一家供应商为多个汽车项目生产几十或数百个零件时,相关成本就会大幅上升。
他说,SkillReal系统的独特之处不仅在于能检测出CAD文件中具有 XYZ 坐标的产品特征,还在于其极高的检测精度。“我们能够以亚毫米级的精度确定这些特征的确切位置,而且在几秒钟内就能完成检测。”该系统还具有很强的容错能力,能够补偿被摄测试零件的位置变化。SkillReal曾在在底特律地区一家冲压和组装厂进行过一次测试,Grabowski 称之为“我们的‘John Henry’与机器对决”。在该测试中,SkillReal与工厂最好的标记审计员进行了一场高难度挑战:评估整个车辆底盘上的焊点和其他项目,其中涉及多张照片。工厂操作员在 90 分钟内完成了任务。“而我们在不到 10 分钟内就完成了,”Grabowski 说。
在大众沃尔夫斯堡工厂开展的检测结果则更加显著。Grabowski 说,大众的两名操作员用了整整八小时轮班检测焊点,而SkillReal的软件在15秒内就完成了相同的工作。“大众对我们进行了两年的严格测试。我们希望确保这些测量结果确实是亚毫米级的,可以精准无误地指出特征的位置。因此大众分别用自己的系统和我们的系统对其零件进行了测量,然后将零件放在坐标测量机上进行核对。在确保我们的系统具备商业可行性之后,我们将通过NorthStar Vision在美国推出该系统,现在我们正在添加更多功能。”

SkillReal的一位顾问表示,对供应商和制造商而言,实现效率和成本控制的关键在于及时发现问题,避免拖到下一零件生产或子装配完成后才发现。

SkillReal的软件可以支持一台搭载英伟达GPU的个人电脑,连接多达八个摄像头。Grabowski说,工人每个工人在一个班次八小时的时间内,就能完成该系统的使用培训。

SkillReal的创始人兼CEO是 Shai Newman,他在创立SkillReal之前,曾创立了Compedia,一家帮助出版商将其内容转化为虚拟3D教育环境的公司。西门子曾与Compedia开展合作,设计一种能为其生产线检测员的AR眼镜提供支持的系统。2D摄像头检测技术的想法正是诞生于这次合作。

被问及该系统的数学原理时,Grabowski说,该算法可进行“数十亿次的硬核计算机视觉计算”,实际上就是将2D图像逐像素分解。“它对 3D 模型也做了同样的处理,以实现完美的叠加。然后我们在上面添加 AI,这样我们就知道需要查看哪些地方。”该系统还利用了一个巧妙的计算节省技巧,即只扫描组件应该存在的位置。换句话说,不需要浪费处理器资源来分析没有检测特征的位置。
Grabowski提到,公司确实看到了该技术的更多应用潜能。“目前,我们的主要业务集中在白车身,但我们认为,该技术也能扩展到汽车内饰的最终组装和其他应用。单在汽车行业,就有众多应用领域尚待我们开发。目前还没有其他公司能够从事这种超快速、亚毫米级精度的尺寸检测。”

他同时表示,相信SkillReal的先发优势和一系列专利,可以保护其免受潜在竞争对手的威胁。

 

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