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MM MaschinenMarkt | 人工智能如何改变工业质量检验

抖音热门 2025年08月15日 21:36 1 admin

本文刊登于《现代制造》2025年第07期，原文标题《人工智能如何改变工业质量检验》，作者为Kevin Denker。

随着基于人工智能（AI）的系统取得令人印象深刻的进步，制造业中传统的图像处理技术正日益面临压力。这为工业中的质量保证和优化开辟了新的应用场景并带来变革。

多年来，传统的图像处理系统为工业质量检验做出了重要贡献。这些系统基于预定义的算法，这些算法识别和评估图像数据中的特定特征。这些系统的主要缺点在于其僵化性和检测复杂或意外缺陷的有限能力。适应新的产品线或质量标准通常需要大量的编程工作。

MM MaschinenMarkt | 人工智能如何改变工业质量检验

图1 在AI的推动下，工业质量检验也正处于技术变革的过程中

AI的突破

随着AI，特别是机器学习和神经网络的引入，图像处理领域开辟了全新的可能性。AI系统可以分析、学习大量图像数据并适应不同的场景。因此，它们比传统方法更灵活、更强大。这使得质量检验更精确、更高效，并且能够自我持续发展。

基于AI的图像处理的优势

基于AI的图像处理的一个显著优势是更高的精度和准确性。AI系统通过使用大量数据集进行训练，达到了前所未有的精度。它们学会自己识别那些对传统系统来说不可见的最小偏差。这种更高的准确性显著减少了误报和废品。

另一个优势是AI系统的适应能力。与僵化的传统系统不同，AI算法可以持续学习并改进。这使得它们在需求和规格经常变化的动态生产环境中特别有用。AI可以快速适应新产品和质量标准，而无需大量的重新编程。

此外，AI系统在缺陷检测的卓越灵活性以及对变化的检测条件的适应能力方面表现出色。它们能处理明显更广泛的缺陷类型，例如不同深度、形状或颜色的划痕，并能可靠地响应变化的环境因素，如变化的光线条件。这种能力使得那些使用传统图像处理系统在技术上无法实现的检验成为可能。

因此，基于AI的系统开辟了全新的应用领域，并将质量保证提升到前所未有的水平，这在高要求和多变的生产过程中提供了决定性的优势。通过自动化复杂的检测过程，基于AI的系统可以显著提高效率并减少人为错误。这导致质量检验更快、更一致，从而缩短了生产中的周转时间。长期来看，企业通过使用AI可以降低运营成本，因为这些系统需要的维护更少，并具有更高的正常运行时间。减少废品和提高产品质量也带来了显著的成本节约。

MM MaschinenMarkt | 人工智能如何改变工业质量检验

图2 由于使用大型数据集进行相应的训练，AI系统在检测即使是最微小的异常方面实现了非常高的精度

应用案例：实践中的AI

AI在工业质量检验中应用的一个令人印象深刻的例子是汽车行业中的实时缺陷检测。制造商使用AI实时检测车身部件的缺陷。这使得能够立即进行纠正，并防止代价高昂的召回。通过早期缺陷检测，可以在问题影响大量产品之前停止生产线并解决问题。

在电子制造领域，AI的潜力也显而易见。AI系统检查印刷电路板和电子元件是否存在微观缺陷，这些缺陷原本可能会被忽略。这显著提高了最终产品的可靠性。通过使用AI，企业可以确保其电子产品符合市场所需的高质量标准。

在食品和饮料行业，AI负责监控和检查产品是否存在污染物和质量偏差，从而保证产品的安全性和质量。AI还可以监控包装和贴标，以确保所有产品都正确且一致地包装。

挑战与解决方案

AI系统的有效性很大程度上取决于可用数据的质量和数量。企业必须确保使用高质量的数据集并持续更新。数据的收集和准备对于最大化AI系统的性能至关重要。

在现有生产线中实施AI技术可能很复杂。逐步集成以及与AI专家的紧密合作可以简化过渡。企业应启动试点项目并监控结果，以找到全面集成的最佳方法。员工需要接受有关新技术使用的培训。这既包括技术知识，也包括对底层AI算法的理解。持续的培训计划可以确保员工始终掌握最新技术。

质量检验的未来

基于AI的图像处理正在从根本上改变工业质量检验。AI适应不同场景和持续学习的能力，相比传统方法代表了一项重大进步。及早采用这些技术的企业将能够优化其生产过程、降低成本并持续提高产品质量。

为了追求在制造业中实现零缺陷的愿景，技术人员开发了一种质量检验系统，通过AI支持的图像处理来检验制造中的质量。在此过程中，流程或待制造的产品已经在生产线上实时进行缺陷检查。

该过程会被可视化地控制以确保正确执行，并对产品检查其特定的质量特征，例如所有组件是否存在或表面是否完美无瑕。当出现缺陷时，操作人员会通过产品中集成的工人指导收到纠正缺陷的指示。


内容来源：现代制造

责任编辑：朱晓裔

审 核 人：李峥

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