用人工智能可以提升產品質量,它從這三個方面發揮作用

在工業大數據應用中,利用人工智能中的機器學習算法建模,來提升產品質量,是最能體現其價值的應用場景。

人工智能的產品質量提升方案,包括兩個方面:1、 如何防止生產不合格產品,2、 如何知道正確的工藝參數和參數組合。

其中,防止生產不合格產品的方案,又可以再分爲兩個部分:1、 保證設備正常運行,2、 保證工藝參數正確。

爲保障設備正常運行,就必須在設備出現故障前報警,而不是在出現故障後再進行維護。

保障工藝參數正確需要根據原先的生產和檢驗記錄,預先知道正確的工藝參數和參數組合,在參數出現偏差時,及時報警。

爲此,需要利用機器學習在以下三個方面發揮作用:設備異常的預警、在製品不合格的預警和工藝參數的優化。

設備異常的預警

保證產品質量首先要保障設備正常運行。如果設備發生故障,需要及時報警,有故障的設備顯然會生產出不合格的產品。

影響產品質量的故障是一種看不見的故障,只要設備數據的參數偏離正常值一定範圍,雖然還可以正常生產,但已經不能保障產品質量的了,此時需要停機檢查和維修。

在製品不合格的預警

在設備運行正常的情況下,需要一組正確的工藝參數。

一個參數的異常會影響質量,一組由單獨看是正常的參數組成的組合也可能影響質量。

機器學習可以根據產品質量檢驗的歷史記錄,將工藝參數和產品缺陷之間建立模型。這樣,在生產過程中,只要對各個工序的工藝參數進行監測,就可以預測到產品是否合格。

這種預測分爲兩種。一種是工序質量預測,即預測在一個工序完成後是否合格。另一種是產成品質量預測,即預測在所有工序完成後是否合格,即使後面還有多個工序沒有進行。

工藝參數的優化

雖然知道一組工藝參數的錯誤會導致缺陷,但不同缺陷對應不同的工藝參數,爲生產出零缺陷產品,因此需要知道影響每個缺陷的主要參數的組合,和各個參數的合理數值區間。

用機器學習的相關性分析,可以找到與某個缺陷相關性最高的幾個參數。據此,可以統計出產品合格時所在的數值範圍,並作爲以後生產的指導。

工業生產中每個產品都要經過多個工序。工序之間有關聯性,會相互影響。兩個前道工序合格的在製品產品也可能會在下一個工序產生次品,而且原因可能並不在這道工序本身。因此,工藝參數的調整,不但要考慮這道工序本身,還要考慮後續工序。

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