小盟科普丨“5G+工業互聯網”檢測監測環節應用場景：機器視覺質檢
2021年，工業和信息化部已發布“5G+工業互聯網”二十個典型應用場景和十個重點行業，已涵蓋研發設計、生產運行、檢測監測，倉儲物流，運營管理等環節。現在，小盟帶大家一起來深入了解下每一個應用場景的描述和應用案例。
檢測監測環節應用場景：機器視覺質檢
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場景描述
在生產現場部署工業相機或激光器掃描儀等質檢終端，通過內嵌 5G 模組或部署5G 網關等設備，實現工業相機或激光掃描儀的 5G 網絡接入，實時拍攝產品質量的高清圖像，通過 5G 網絡傳輸至部署在MEC上的專家系統，專家系統基于人工智能算法模型進行實時分析，對比系統中的規則或模型要求，判斷物料或產品是否合格，實現缺陷實時檢測與自動報警，并有效記錄瑕疵信息，為質量溯源提供數據基礎。同時，專家系統可進一步將數據聚合，上傳到企業質量檢測系統，根據周期數據流完成模型迭代，通過網絡實現模型的多生產線共享。
基礎條件
企業對產品/物料缺陷種類有明確定義，具有一定數量的缺陷樣本用于機器算法模型訓練，現場環境開闊，具備穩定的光源條件及視覺質檢設備安裝條件，現場可實現 5G 網絡覆蓋，質檢終端具備5G 網絡接入能力。
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案例1
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格力與中國聯通合作，在廣東省利用5G技術部署了機器視覺質檢場景的應用。在格力電器的總裝車間，聯通以一套獨立 MEC 為格力打造了工業虛擬專網，實現生產控制網與生產管理網融合，在模擬場景中基于樣本訓練建立數據模型，在需要自動檢測的工位上安裝5G高清攝像頭，與自動化生產線同頻聯調，在實際生產中利用5G網絡將待檢內容自動拍照，照片視頻流上傳至部署在MEC平臺的機器視覺質檢應用，運用圖形處理單元（GPU）大算力資源與數據模型做實時比對分析檢查，實現設備自動識別，檢測結果以毫秒級時延返回現場端，自動化生產線與質檢系統關聯做出不良品分離操作。5G 虛擬專網、MEC 平臺與檢測系統深度融合，為機器視覺質檢應用的數據傳輸和信息處理提供了強大保障。目前格力已在其總部總裝生產線的空調外觀包裝、壓縮機線序、空調自動電氣安全測試等環節中部署了5G機器視覺質檢應用，單車間機器視覺每年可為企業節約人工成本 160 萬元。
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案例2
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上海市外高橋造船有限公司與中國聯通合作，在上海市開展“5G+工業互聯網”在船舶行業的落地應用，搭建 5G 專網，融合 MEC 技術，實現了基于5G的機器視覺檢測場景的應用。使用工業相機+靶點的測量模式進行大型鋼結構精度測量，通過 5G 專網及邊緣云，實時回傳、解算現場拍攝圖片，生成點位文件。基于5G 的視覺精度測量替換了傳統的全站儀離線測量方式，將測量時間從原來的3-4小時，縮短至 30 分鐘內，測量效率提升了400%。
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案例3
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鞍鋼與中國移動合作，在遼寧省開展了“基于5G 的機器視覺帶鋼表面檢測平臺研發與應用”項目建設，實現了機器視覺質檢場景的應用。在機器視覺質檢方面，通過部署工業相機拍攝高清圖片、采集質檢數據，利用 5G 網絡將采集到的冷軋現場4K/8K等高清圖像數據回傳至操作室平臺，通過平臺的視覺AI 分析能力對圖像進行處理分析，完成帶鋼表面缺陷的實時檢測；同時，帶鋼軋制速度極高，通過帶鋼表面的反光斑馬條紋反饋帶鋼的平整度，用于帶鋼生產質量的實時檢測，為張力輥等調節提供依據。方案部署完成后，帶鋼常規缺陷檢出率達95%以上，在線綜合缺陷分類率超過 90%，提高成材率的同時減少了帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機時間。
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