关键要点
以下是机器视觉系统助力汽车生产的各种方式:
- 缺陷检测:发现焊接缺陷和错位等细微瑕疵,减少浪费并提高质量。
- 装配验证:确保在生产流程中正确放置连接件和电路板等组件。
- 灵活性:AI 驱动的系统可通过示例学习,轻松适应新的变化、产品和规格
- 成本节省:降低报废率,防止代价高昂的返工或召回。
机器视觉系统在完成具有挑战性的任务方面可以发挥重要作用 - 即使汽车电气系统变得愈发复杂,也能降低成本和提高质量。机器视觉可以根据其系统功能分为六个实用类别,以满足不同需求:
- 装配验证:确保每个组件都完美契合。机器视觉系统会按步骤检查产品装配情况。例如,它们会确认在生产流程中连接件、板件或紧固件都已正确就位。
- 分类:精确度始于分类。AI 机器视觉系统根据预定义的标准对物体或缺陷进行分类。这非常适合对产品进行分类,或识别需要特定处理或加工的材料之间的细微差异。
- 缺陷检测:在错误干扰运营之前减少错误。高级缺陷检测可识别表面划痕、焊接瑕疵或对齐错误等缺陷。通过及早发现问题,这些系统可提高产品质量并降低报废成本。
- 测量:通过大规模的精准测量来确保精确度。从验证钣金的尺寸,到确保复杂组件的精确公差,视觉系统可为生产提供可靠的结果。
- 读码和 OCR: 让跟踪与可追溯性变得简单。这些系统读取条码并执行 OCR(光学字符识别),以在整个供应链中正确识别产品。快速可靠。
- 机器人引导:为自动化带来精确性。机器视觉引导机械臂完成装配精密组件或分拣产品等任务。这可以高效地将手动干预降至最低。
预计到 2030 年,汽车成本的 50% 将来自电子和安全组件。推动这一增长的因素之一是,汽车制造商为了满足客户需求,正在将许多更先进的功能和电子产品集成到他们的车辆中。这包括关键的安全功能,如高级驾驶员辅助系统 (ADAS),可提供车道偏离警告、自适应巡航控制、信息娱乐系统以及自动紧急制动等功能。
除了 ADAS 之外,向电动汽车的转型以及对驾驶员娱乐、信息、自动驾驶和联网汽车系统的需求不断增长,意味着汽车内部的芯片、电路板、电线、插针和连接器的数量在不断增加。为确保安全和消费者满意度,需要对这些组件进行检测,从而增加了生产成本和挑战。
驾驶员娱乐和信息系统等高级功能意味着汽车需要更多的电子设备。
随着电子系统的不断发展,其制造方面的高成本难题也随之演变。电子元件在不断缩小,这使得人工或机器视觉的检测难度大大增加。缺陷有许多不同的形状和尺寸,这使得发现焊点缺陷、错位和表面瑕疵等特定问题变得越来越困难。
为了解决这些难题,企业需要适应性强、功能强大的机器视觉。
“这款视觉系统提供准确可靠的代码读取,对于我们的生产线至关重要。该系统比以前的系统更灵活,将更好地支持新产品的推出。由于灵活性显著提高,当未来推出新产品时,预计产品转换时间将大幅缩短。”
节约成本并缩短产品上市时间
当机器视觉解决方案投入生产应用时,能够在具有挑战性的环境中快速检测缺陷并识别部件。集成机器视觉还能通过多种方式优化生产,从而加快产品上市时间:
降低报废率
机器视觉系统有助于确保缺陷部件的精准识别,从而减少材料浪费,并避免合格部件被误判为报废品。这一优势至关重要,因为未被检出的缺陷流至后续生产环节会加剧废品累积,进而增加用来纠正问题的成本投入。
例如,电子控制单元硬件的焊接缺陷外观形态多样,且容易与可接受的工艺偏差相混淆。焊缝咬边、尺寸偏差等焊接缺陷的判定难度较大 - 使得基于规则的机器视觉检测难以胜任。当组件及原材料价格高昂且供应紧缺时,合格部件的误报会导致成本上升。
康耐视机器视觉系统采用深度学习 AI 技术,可实现功能性瑕疵与可接受工艺偏差的有效区分。该解决方案通过分析已标记的合格图像与缺陷图像,学习可接受的工艺标准,从而有助于缩短开发时间。借助自适应算法,深度学习模块持续学习、识别新型缺陷、适应新变量和具有挑战性的环境。该过程涉及产品定位、光照条件调整,以及针对特定产品特征的缺陷检测。
质量保证
通过在生产流程早期识别缺陷,机器视觉系统还可减少流入装配工序的缺陷产品数量。这既确保了高质量产品在生产流程中的流通,又降低了耗时的返工或召回。
例如,机器视觉系统能够检测焊缝是否存在裂缝或孔隙等缺陷,确保车辆在进入最终装配前符合标准。及早发现这些缺陷可防止代价高昂的返工以及潜在的安全问题。在早期发现此类缺陷非常重要,可避免将缺陷部件装配至更大的系统,导致修复或更换变得更加复杂且昂贵。
康耐视如何助力汽车制造商?
康耐视为汽车制造商提供实现产量最大化、提高效率和增强可扩展性所需的硬件、软件和支持,并依托全球应用工程师网络为上述方案提供保障。康耐视视觉系统具有足够的灵活性,能够适应规格变更、配置调整及其他变量变化。
依托与宝马 (BMW)、日产 (Nissan)、起亚 (KIA)、大陆集团 (Continental) 及施耐德电气 (Schneider Electric) 等客户合作积累的数十年汽车制造领域经验,结合全球化技术支持网络与灵活的解决方案,康耐视可助力汽车制造商简化部署、解决新挑战、提高质量、降低成本并实现完全可追溯性。