Die automatisierte optische Inspektion ist ein Wendepunkt für die Fertigung; sie wird in verschiedenen Branchen wie der Leiterplatten- und der Halbleiterindustrie eingesetzt. Sie verbessert die Ertragsrate und die Effizienz enorm, um mit Hilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz zur Erkennung von Fehlern mehr Gewinne zu erzielen. So wird sie zu einem wesentlichen Bestandteil der intelligenten Fertigung.

Herausforderungen

Bei dem Kunden handelt es sich um eine Wafer-Gießerei, die einen Servicepartner für die Integration von Hardware und Software suchte, um AOI für die Inspektion in der Wafer-Produktionslinie einzusetzen. Zusätzlich zu einer Hochleistungs-Computing-Plattform benötigt der Kunde ein Toolkit, das die Optimierung von Deep-Learning-Modellen erleichtert, um die Bereitstellung auf Intel-Plattformen zu beschleunigen und zu vereinfachen.

 

Wichtigste Anforderungen:

• Leistungsstarke industrielle Plattform
• GPU zur Beschleunigung der visuellen Datenverarbeitung
• Hochauflösende Industriekamera zur Aufnahme von Bildern

Das lüfterlose Smart-Edge-Computing-System bietet außergewöhnliche Leistung mit flexiblen Konfigurationen

AXIOMTEK empfiehlt das industrielle System, den IPC950, für den Betrieb der AOI. Die Embedded-Plattform basiert auf dem Intel® Core™-Prozessor der 11. Generation (Tiger Lake), der mit der Intel® Iris® Xe-Grafik ausgestattet ist und eine hohe Leistung bei der Grafikverarbeitung und KI-Inferenz bietet. Mit einem PCIe x 4 Slot kann die Leistung durch eine Beschleunigerkarte erhöht werden. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -20°C und +50°C. Ebenso bietet es einen Full-Size-PCIe-Mini-Card-Slot und einen SIM-Karten-Slot für Wi-Fi-, Bluetooth- sowie LTE-Module und einen M.2 Key E 2230-Sockel für die drahtlose Anbindung.

Es bietet umfangreichen Speicherplatz, verfügt über einen 2,5″-HDD/SSD-Schacht, sowie einen M.2 Key B+M 2280-Sockel. Außerdem verfügt es über zwei ungepufferte DDR4-3200 SO-DIMM-Slots, die bis zu 64 GB Systemspeicher unterstützen können. Die Front-I/O umfasst vier USB 3.1 Typ A Ports, einen 2.5G LAN und zwei GbE LAN Ports. Auch besitzt es einen RS-232/422/485 COM Port und einen programmierbaren 8 CH DIO. Benutzer können die I/O über das flexible Fenster mit COM- oder LAN-Modulen erweitern.

 

Verbesserte Defekterkennung mit KI in der Waferfertigung

Der Prozess der Fehlererkennung mit einer AOI-Lösung beginnt mit Trainingsdaten. Diese bestehen aus Tausenden von Bildern, die als Quellen für Deep Learning dienen. Infolgedessen werden die KI-Algorithmen ständig verbessert, um jede Art von Defekt zu erkennen. Einer der Vorteile der Verlagerung von Bildverarbeitung, Fehlererkennung und Klassifizierung ist, dass die für die AOI erforderliche Datenübertragung und der Stromverbrauch reduziert werden. Mit diesem Ansatz kann ein einziges System verschiedene Arten von Fehlern in Echtzeit erkennen. Ebenso können mit zusätzlichem Training die eingebauten visuellen Erkennungsalgorithmen erweitert werden, um noch mehr Fehler zu erkennen. Die Automatisierung der Fehlererkennung in der Produktionslinie führt zu schnelleren Inspektionen und einem konsistenteren Genauigkeitsniveau, während gleichzeitig menschliche Ermüdung und Fehler aufgrund subjektiver Beobachtung vermieden werden.

Die Axiomtek AI Suite (AIS) ist ein anwendungsbereites Paket, das auf dem Tensorflow Framework, dem Intel® Edge Software Hub for Industrial und dem OpenVINO Toolkit basiert. AIS macht es den Anwendern wesentlich einfacher, fortschrittliche Bildverarbeitungsanwendungen in eine anspruchsvolle Automatisierung zu integrieren. Durch die Kombination dieser fortschrittlichen Technologien können Anwender ihre Fehlererkennungsfähigkeiten verbessern, was zu einem höheren Maß an Effizienz und Genauigkeit in der Produktion führt.

Systemkonfigurationen des ICP950:

• Intel® Core® i7 -1185G7E Prozessor mit Intel® Iris® Xᵉ (Codename: Tiger Lake)
• 2 Key E 2230 Slot für Wi-Fi/ LTE
• Unterstützt TPM 2.0
• Unterstützt Intel® iAMT
• Breiter Betriebstemperaturbereich von -20°C bis +50°C

Warum AXIOMTEK

Als innovativer Marktführer im Bereich IPC bietet Axiomtek zuverlässige, langlebige und leistungsstarke Plattformen und Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen, um die Bedürfnisse der Kunden zu erfüllen. Darüber hinaus beschleunigt die Fähigkeit zur Integration von Hardware und Software die Markteinführung und maximiert das Interesse der Kunden.

 

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Automatisierte Fehlerinspektion für Stahlspulen

IPC974-519-FL

Hintergrund

Der Kunde mit Sitz in Taiwan ist eines der größten Stahlunternehmen der Welt. Er liefert unter anderem Aluminium-Flachwalzprodukte, Aluminium-Extrusionen, rostfreie Flachwalzprodukte, rostfreie Rohre und andere Aluminium- und rostfreie Produkte.

Herausforderungen

Der Kunde war auf der Suche nach einem zuverlässigen lüfterlosen Industriesystem für die automatische optische Inspektion (AOI) zur Prüfung großer Mengen von Stahlspulen, um die Qualität auf einem hohen Niveau zu halten. Die Produktion von Stahlspulen ist für das menschliche Auge zu schnell, um sie zu kontrollieren. Das System, das der Kunde benötigt, muss daher nicht nur eine hervorragende Verarbeitungsleistung aufweisen, sondern auch GPU-kompatibel sein, um die KI-Inferenz zu verbessern.

Hauptanforderungen

• Bildverarbeitungssystem mit hoher Rechenleistung
• Unterstützung eines breiten Temperaturbereichs
• GPU-Kompatibilität
• Unterstützt Mainstream-Kamerainterface
• Breiter Bereich der Leistungsaufnahme

Unsere Lösung

AXIOMTEK hat seinen IPC974-519-FL vorgestellt, ein industrielles Edge-Computing-System mit GPU-Unterstützung. Es wird von Intel® Xeon® E3 v5, Intel® CoreTM oder Celeron® Prozessoren angetrieben. Mit leistungsstarker NVIDIA® GPU-Unterstützung ist es eine ideale Lösung für Deep Learning und automatisierte optische Inspektion. Seine vier Hochgeschwindigkeits-PCIe/PCI-Slots in voller Größe sind für GPU-, Bildverarbeitungs-, Bewegungs-, Datenerfassungs-, Framegrabber- und I/O-Karten ausgelegt.

Automatisierte Fehlerinspektion für Stahlspulen

Systemkonfiguration

4-Slot Intel® Xeon® Vision System für AOI, Datenanalyse, Echtzeitsteuerung und Deep Learning

• LGA1151 Sockel Intel® Xeon® E3 v5, 7./6. Generation Intel® Core™ i7/i5/i3 & Celeron® Prozessor, bis zu 80W
• Intel® C236/Q170-Chipsatz
• Vier Erweiterungsslots für Full-Size-Add-in-Karten
• Betriebstemperaturbereich von -10°C bis +70°C
• Weitbereichs-Gleichstromeingang von 24VDC
• Unterstützt NVIDIA® GPU (bis zu 300W TDP)
• 300-W-Stromversorgungsplatine und zwei Kabel für die Grafikkarte

Besuchen Sie unsere Website für weitere Informationen zum IPC974-519-FL.

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Warum AXIOMTEK?

“Wir haben uns für den IPC974-519-FL von Axiomtek mit NVIDIA® GeForce RTX-2080 GPU-Karte entschieden, weil er eine bemerkenswerte Bildverarbeitungsfähigkeit für Deep Learning aufweist und die Fehlererkennungsrate und die Qualität der Stahlspulen erheblich verbessern kann. Mit der AOI-Lösung ist die Qualität der Stahlspulen höher, die nachgelagerten Kunden sind zufriedener, und die Rücklaufquote ist gesunken.”

– Engineering Manager

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Lebensmittelhersteller heute sowohl eine hohe Qualität der Produktion als auch eine optimale Produktivität sicherstellen. Um dies zu erreichen, müssen Lebensmittelhersteller in der Lage sein, Produkte automatisch zu klassifizieren und fehlerhafte Artikel aus der Produktionslinie herauszufiltern. Die Implementierung von KI-gestützter maschineller Bildverarbeitung kann diesen Prüfprozess erheblich optimieren und beschleunigen. Durch die Integration von KI kann die automatische optische Inspektion (AOI) ihre Fähigkeiten durch Deep Learning erweitern, um eine unvergleichliche Geschwindigkeit und Genauigkeit zu erreichen und konsistent zuverlässige Ergebnisse zu liefern, die mit menschlicher oder traditioneller regelbasierter Bildverarbeitung nicht möglich sind.

Ein KI-fähiges eingebettetes Bildverarbeitungssystem ist erforderlich, um die nächste Generation der maschinellen Bildverarbeitung Realität werden zu lassen. Um eine große Anzahl von Produktbildern in Millisekunden zu scannen und feine Merkmale zu erkennen, benötigt das gewünschte System nicht nur einen leistungsstarken Intel® Xeon®– oder Core™-Prozessor, sondern ist auch auf einen leistungsstarken GPU- (Graphics Processing Unit) oder VPU-Beschleuniger (Vision Processing Unit) angewiesen, um eine automatisierte Fehlerprüfung durchzuführen, die stark von der Bildinterpretation und der Deep-Learning-Technologie abhängig ist. Darüber hinaus muss das System Echtzeit-Bildverarbeitungs-I/O für die Verbindung mit Triggern und optischen Sensoren integrieren. Auch muss es mehrere Kamera-Schnittstellen unterstützen, um verschiedene Anwendungen mit maschineller Bildverarbeitung durchführen zu können.

Wichtigste Anforderungen

• Unterstützung für Hochleistungs-GPUs und VPUs
• Leistungsstarker Intel® Xeon® oder Core™ Prozessor
• Integrierte Echtzeit-Vision-I/O
• Unterstützt Kamera-Schnittstellen

Der IPC974-519-FL von AXIOMTEK ermöglicht KI Vision Inspektion

AXIOMTEK hat mit dem IPC974-519-FL eine Edge-KI-fähige Machine-Vision-Plattform entwickelt, die leistungsstarkes GPU/VPU-Computing nutzt, um die Anforderungen der meisten automatisierten visuellen Inspektionen zu erfüllen. Der IPC974-519-FL wurde speziell für KI-gesteuerte Inspektionen und Bildanalysen entwickelt und bietet nicht nur mehrere PCIe-Slots für das Hinzufügen von GPU- oder VPU-Beschleunigerkarten, sondern unterstützt auch die gängigsten Software-Toolkits, um KI-Technologie direkt in der Fabrik zugänglich zu machen. Er ermöglicht Anwendern die Entwicklung und Durchführung von Deep-Learning-Anwendungen – von der Bildbeschriftung bis hin zur Model Training und Inferenzierung. Dies dient dazu Fehlererkennungs- und Produktsortierungsprozesse zu beschleunigen und sicherzustellen, dass jedes Lebensmittel, das die Produktionslinie verlässt, alle Qualitäts- und Sicherheitskriterien erfüllt. Der IPC974-519-FL enthält außerdem den AX92320 Framegrabber und die AX92352 I/O-Karte von AXIOMTEK, um Vision I/O- und Kamera-Schnittstellen bereitzustellen. Das ist für die Echtzeit-Timing-Sequenz-Steuerung und die Synchronisierung mehrerer Kameras erforderlich, und ermöglicht so eine schnelle Implementierung der Bildverarbeitungsprüfung mit minimalem Aufwand.

Hauptmerkmale und Komponenten des Systems

• IPC974-519-FL Edge KI Bildverarbeitungsplattform
• AX92320 Framegrabber & AX92352 Bildverarbeitungs-I/O-Karte
• Leistungsstarker Intel® Xeon® Desktop-Prozessor, bis zu 80 W
• 4 PCIe/PCI-Erweiterungsslots für KI-Beschleunigerkarten
• Riesige Datenkapazität mit bis zu 4x 2,5″-SATA-Laufwerken
• Multi-Kamera-Schnittstellen
• Wi-Fi & 4G LTE über PCI Express Mini Card
• I/O-Konnektivität Sensoren
• Software-Kompatibilität für KI-Modell-Training & Inferenzierung

Wie IPC974-519-FL die Bildverarbeitungsinspektion mit KI vereinfacht

Der IPC974-519-FL ermöglicht eine KI-basierte Inspektion, indem er Herstellern die Durchführung von Deep-Learning-Schulungen und Inferenzaufgaben ermöglicht, um die Inspektionsgeschwindigkeit und -genauigkeit zu erhöhen:

• Benutzer können den IPC974-519-FL trainieren, um bestimmte Bilder zu identifizieren, indem sie die Aufgaben der Bildbeschriftung und des Model Trainings durchführen. Stattdessen können sie auch vortrainierte Modelle verwenden, um direkt aus den Bilddaten Rückschlüsse zu ziehen. Der IPC974-519-FL bietet eine einheitliche Benutzeroberfläche, die die Anwendungsentwicklung und -steuerung vereinfacht.
• Der IPC974-519-FL hilft bei der Erkennung von Defekten und Unregelmäßigkeiten, wie z.B. Rissen in der Oberfläche oder gebrochenen Siegeln. Auch dient er bei der Sortierung von Produkten nach Größe oder Qualität, indem er Inferenzen auf erfassten Bildern oder Echtzeit-Videobildern durchführt.
• Auf der Grundlage der Ergebnisse bestimmt das Bildverarbeitungssystem den Pass/Fail-Status eines Produkts und löst Roboterarme oder andere Aktoren aus, um fehlerhafte Artikel aus der Produktionslinie auszuschleusen.

Das nachstehende Diagramm zeigt, wie der IPC974-519-FL KI- und Bildverarbeitungselemente kombiniert, um eine schnellere und präzisere Lebensmittel- und Getränkeinspektion zu ermöglichen:

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Finden von Fehlern nach dem Walzprozess und Gewährleistung der Stahlqualität

Stahl ist eines der wichtigsten Materialen der Welt, und der Stahlherstellungsprozess umfasst Kalt- und Warmwalzen. Nach der Verarbeitung können verschiedene Defekte wie Porosität, Verunreinigungen, Kratzer, Heißrisse und Risse die Gesamtqualität beeinträchtigen und zu finanziellen Verlusten und Kundenbeschwerden führen. Mit dem Wachstum von AIoT entscheiden sich immer mehr Stahlhersteller für die automatisierte optische Inspektion (AOI), um große Mengen von Stahlspulen zu prüfen und so die Qualität auf einem hohen Niveau zu halten und Arbeitskosten und Zeit zu sparen.

Herausforderungen

In der Vergangenheit war die Inspektion auf das menschliche Auge angewiesen, aber die Stahlspulen konnten Hunderte von Metern lang sein. Außerdem ist die Produktion von Stahlspulen zu schnell, als dass das menschliche Auge mithalten könnten. So kann es passieren, dass Mitarbeiter oftmals Fehler übersehen. Das System, das der Kunde benötigt, muss daher nicht nur eine hervorragende Verarbeitungsleistung aufweisen, sondern auch GPU-kompatibel sein, um die KI-Inferenz zu verbessern.

Wichtigste Anforderungen

• Hohe Rechenleistung
• Unterstützung eines breiten Temperaturbereichs
• GPU-Kompatibilität
• Unterstützung von Mainstream-Kamerainterfaces
• Breites Leistungsspektrum

Dem industriellen Edge-Computing-System mit einer GPU entgeht kein Fehler

AXIOMTEKs Vorschlag ist das IPC974-519-FL, ein industrielles Edge-Computing-System mit GPU-Unterstützung. Es unterstützt eine leistungsstarke NVIDIA® GPU mit bis zu 300W TDP für Deep Learning und automatisierter optischer Inspektion. Das industrielle System wird von Intel® Xeon® E3 v5, Intel® Core™ oder Celeron® Prozessoren mit dem Intel® C236 Chipsatz angetrieben. Es verfügt über vier Hochgeschwindigkeits-PCIe/PCI-Slots in voller Größe zur Unterstützung von GPU-, Vision-, Motion-, Datenerfassungs-, Framegrabber- und I/O-Karten. Darüber hinaus bietet AXIOMTEK vier verschiedene Arten von I/O-Modulen für COM, LAN, USB und DIO.

Das IPC974-519-FL ist mit vier leicht austauschbaren 2,5″ HDDs mit Intel® RAID 0,1,5 für umfangreiche Speicheranforderungen ausgestattet. Außerdem gibt es einen PCI Express Mini Card Slot in voller Größe mit einem SIM Slot (USB & PCIe Interface) für 3G/LTE, GPS, Wi-Fi, Bluetooth oder andere Verbindungen. Außerdem verfügt das IPC974-519-FL über zwei SMA-Antennenöffnungen. Um den großen Temperaturschwankungen standzuhalten, bietet es ein einfach zu installierendes Lüftermodul, das bei der Ableitung der im System erzeugten Wärme hilft, wenn PCI/PCIe-Karten mit hohem Stromverbrauch installiert sind. Ein optionales integriertes Power Board liefert 300 W Leistung für zusätzliche Grafikkarten.

Das System verfügt über einen weiten Betriebstemperaturbereich von -10°C bis +70°C und einen 24 VDC (uMin=19V/uMax=30V) DC-Stromeingang für raue Betriebsumgebungen. Außerdem verfügt es über Intel® AMT 11.0 für eine einfache Fernverwaltung und Trusted Platform Module (TPM) 2.0 für optimale Sicherheit.

Der Einsatz eines Hochleistungssystems führt zu einer erhöhten Fehlererkennungsrate

Das IPC974-519-FL bietet eine stabile und hohe Leistung, um die KI-Inferenz auszuführen. Seine hohe Kompatibilität, die breite Betriebstemperatur und die geringe Größe machen es zu einem perfekten Gerät für Stahlwerke. Zur Verbesserung der Inspektionsleistung ist eine NVIDIA® GeForce RTX-2080 GPU installiert. Über eine PoE-Framegrabberkarte von AXIOMTEK schließt der Kunde mehrere IP-Kameras an, um die menschliche Inspektion zu ersetzen, eine höhere Fehlererkennungsrate zu erzielen und die Fehler mit hoher Geschwindigkeit zu lokalisieren.

Systemkonfigurationen des IPC974-519-FL

• LGA1151 Sockel Intel® Xeon® E3 v5, 7./6. Generation Intel® Core™ i7/i5/i3 & Celeron® Prozessor, bis zu 80W (Codename: Kaby Lake/Skylake)
• Intel® C236-Chipsatz
• Unterstützt 4 PCIe/PCI-Slots für Erweiterungskarten in voller Größe
• Unterstützt die Einschaltverzögerungsfunktion des Systems
• Breiter Betriebstemperaturbereich von -10°C bis +70°C
• Unterstützt ECM-BIOS-Einstellungen
• Unterstützt Intel® RAID 0,1,5
• Unterstützt NVIDIA® GPUs (bis zu 300W TDP)
• Unterstützt TPM 2.0
• Unterstützt Intel® AMT 11.0

Warum AXIOMTEK

Mit der AOI-Lösung ist die Qualität der Stahlspulen höher, die Kunden sind zufriedener und die Rücklaufquote ist gesunken. Als führendes Unternehmen im Bereich IPC verfügt AXIOMTEK über umfangreiche Erfahrung im Bereich AIoT mit zuverlässigen Produkten und vertrauenswürdigen Dienstleistungen und ist der hilfreichste und zuverlässigste langfristige Partner für die digitale Transformation.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

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