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案例分享| 基于人工智能技術(shù)的沖壓件質(zhì)量檢測及工藝優(yōu)化

2018-10-24   來源:   評論:0
摘要:人工智能技術(shù)在制造過程診斷中的應(yīng)用價值正逐漸凸顯,尤其是在沖壓件質(zhì)量檢測及工藝優(yōu)化方面正發(fā)揮著人工無法比擬的優(yōu)勢。
“物理世界”(以制造業(yè)設(shè)備為代表)和“數(shù)字世界”(由人工智能、傳感器等技術(shù)代表)的碰撞催生了制造業(yè)的巨大的轉(zhuǎn)變,兩個世界的融合將為下一輪經(jīng)濟發(fā)展注入新的動能。以人工智能為代表的新技術(shù)正在對生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈體系等生產(chǎn)運營過程產(chǎn)生巨大影響。人工智能技術(shù)在制造過程診斷中的應(yīng)用價值正逐漸凸顯,尤其是在沖壓件質(zhì)量檢測及工藝優(yōu)化方面正發(fā)揮著人工無法比擬的優(yōu)勢。簡言之,人工智能相關(guān)技術(shù)可代替人眼去完成沖壓件的識別、測量、定位、判斷等功能,不僅如此人工智能還具有“學(xué)習(xí)”能力,可通過樣本積累與模型訓(xùn)練調(diào)優(yōu),準(zhǔn)確預(yù)測沖壓件開裂風(fēng)險,從而實現(xiàn)沖壓產(chǎn)品質(zhì)量的精確控制和優(yōu)化提升。以下為人工智能技術(shù)在汽車制造沖壓車間的應(yīng)用案例。
 
項目背景

  在機械制造中,沖壓成形作為非常重要的塑性加工方法,廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電器等工業(yè)領(lǐng)域。眾所周知,汽車車身的大部分覆蓋件和結(jié)構(gòu)件均為薄板沖壓件,沖壓工藝水平與沖壓質(zhì)量的高低對汽車制造企業(yè)至關(guān)重要。

  某汽車制造企業(yè)生產(chǎn)基地的沖壓車間建有三條沖壓生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)側(cè)圍、翼子板、車門、引擎蓋等輪廓尺寸較大且具有空間曲面形狀的乘用車車身覆蓋件。在沖壓生產(chǎn)過程中,部分側(cè)圍在拉伸工序中易產(chǎn)生局部開裂現(xiàn)象,需反復(fù)進行參數(shù)調(diào)整與試制;在生產(chǎn)線線尾,需配備大量質(zhì)檢人員進行沖壓件表面缺陷人工檢測。

 
問題與挑戰(zhàn)

  1.沖壓產(chǎn)線線尾現(xiàn)有檢測方式為人工手動檢測,需要在有限生產(chǎn)節(jié)拍時間內(nèi),快速分揀出帶有開裂、刮傷、滑移線、凹凸包等表面缺陷的沖壓件,檢測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、穩(wěn)定性不高、質(zhì)檢數(shù)據(jù)難以有效量化和存儲,不利于企業(yè)數(shù)據(jù)資源收集、質(zhì)量問題分析與追溯。

  2.在沖壓生產(chǎn)試制過程中,影響側(cè)圍在拉伸工序中產(chǎn)生局部開裂的因素眾多,如設(shè)備參數(shù)、模具狀態(tài)、板材性能等,調(diào)整參數(shù)與反復(fù)試制的方法,具有一定的盲目性,成本大、效率低。

  3.影響因素多、數(shù)據(jù)形式差異大,且分布在車間不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,既有設(shè)備實時數(shù)據(jù),又有非結(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)采集、管理與存儲的要求極高。

 
解決方案

  基于上述情況,美林數(shù)據(jù)為企業(yè)構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)對工廠沖壓車間的設(shè)備、模具、材料、制造過程數(shù)據(jù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)的集成、存儲與統(tǒng)一管控,并借助基于機器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)挖掘、基于機器視覺的智能檢測技術(shù),實現(xiàn)對側(cè)圍沖壓開裂的預(yù)測與產(chǎn)品件表面缺陷的智能識別。

  ◎依據(jù)沖壓設(shè)備加工參數(shù)、板材參數(shù)、模具性能參數(shù)及維修記錄等,通過數(shù)據(jù)挖掘機器學(xué)習(xí)算法,建立沖壓工藝智能預(yù)測模型。通過樣本積累與模型訓(xùn)練調(diào)優(yōu),準(zhǔn)確預(yù)測沖壓件開裂風(fēng)險。最后,確定制造過程影響因素間的相關(guān)性,制定生產(chǎn)過程參數(shù)組合控制策略,為沖壓制造過程工藝優(yōu)化和質(zhì)量把控提供支持。

  ◎基于機器視覺的沖壓件缺陷智能識別檢測,立足生產(chǎn)線現(xiàn)有條件,設(shè)計圖像采集系統(tǒng),通過圖像實時采集與智能分析,快速識別沖壓件是否存在表面缺陷,并自動將所有檢測圖像及過程處理數(shù)據(jù)存儲至大數(shù)據(jù)平臺。通過質(zhì)檢數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程工藝參數(shù)、產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)間的關(guān)聯(lián),借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù),形成沖壓產(chǎn)品質(zhì)量問題分析管理的閉環(huán)連接,實現(xiàn)沖壓產(chǎn)品質(zhì)量的精確控制和優(yōu)化提升。

 
應(yīng)用價值

  1.通過預(yù)測沖壓件開裂風(fēng)險,提升企業(yè)新車型沖壓件加工參數(shù)設(shè)計效率,減少試制次數(shù)和試制成本。

  2.通過快速智能檢測沖壓件表面缺陷,提高生產(chǎn)線檢測的穩(wěn)定性、可靠性,降低質(zhì)檢工人勞動強度和人工成本。同時,產(chǎn)品質(zhì)檢數(shù)據(jù)被有效存儲,為實現(xiàn)質(zhì)量閉環(huán)分析與追溯提供重要數(shù)據(jù)支持。

  3.為企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型推進探索出一條切實可行的示范道路,并為工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在同行企業(yè)中的推廣與應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗。

 
適用行業(yè)

  汽車制造、航空航天、家電生產(chǎn)等具有沖壓、噴涂工藝,且對產(chǎn)品表面質(zhì)量要求較高的行業(yè)。

案例提供商

 

美林數(shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司(簡稱:美林數(shù)據(jù),NEEQ:831546)是業(yè)內(nèi)知名的工業(yè)大數(shù)據(jù)企業(yè)、“中國大數(shù)據(jù)企業(yè)50強”,重點面向智能制造、智能電網(wǎng)等工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)客戶,提供大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品和以數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)分析與挖掘為主的大數(shù)據(jù)增值解決方案,并引領(lǐng)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)運營等創(chuàng)新服務(wù)模式。作為國家信標(biāo)委大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作組工業(yè)大數(shù)據(jù)專題組組長單位,美林數(shù)據(jù)積極參與工業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與研究,也希望極攜手更多合作伙伴,致力于利用大數(shù)據(jù)技術(shù)推動中國工業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

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