試想一輛高速公路上的汽車,車內某內部零組件在行駛過程中忽然鬆脫,將會造成什麼後果?輕則影響車輛性能,嚴重一點有可能危及人身安全,三星科技總經理陳信志指出,這就是車商為何會嚴格要求供應商產品品質的原因,「尤其是肩負連結緊固車內零部件之責的螺絲、螺帽,車商更是要求 Zero Defect 零缺陷,對扣件供應商的品檢控管帶來嚴峻挑戰。」
對此三星科技在 2021 與華碩電腦合作導入 ASUS AISVision,此一 AI 機器視覺工具包在強化品檢工作效能的同時,也讓該公司研發團隊擁有打造 AI 視覺檢測系統的能力。
台灣隱形冠軍之一,三星科技用不同營運思維走出紅海市場
成立超過半世紀的三星科技是全球螺帽產業龍頭,月產能高達 7,500 公噸,除了扣件外也自製自銷螺絲、螺帽模具,車用螺帽的產量更位居世界第一,是台灣典型的隱形冠軍。三星科技的發展視野向來宏遠,早期就決定走出以價取勝的紅海市場,轉向高值化車用螺絲螺帽,不過此領域雖然無須價格競爭,還是有不同壓力與挑戰,也就是產品品質。
正如前文所敘,車商對螺絲、螺帽的要求是「零缺陷」 Zero Defect,各種肉眼難辨的形狀偏斜或看似不影響效能的髒汙,全都會被退貨打回票。陳信志接著點出,現在車輛製造已經高度自動化,螺絲、螺帽一旦有瑕疵無法自動組裝,整條產線會馬上停擺,「也就是說我們不檢驗,車廠也會幫你驗,如果出問題,我們供應商的損失會更大,商譽也會受影響。」
對於車廠的 Zero Defect 要求,三星科技早期以人力進行檢測,後來導入外部技術支援,培訓內部團隊自行開發 AOI 視覺檢測系統的能力。傳統的 AOI 視覺檢測系統為「Rule Based」模式,在系統建置初期,先依照既有經驗設定瑕疵種類,在檢驗過程中發現不良品後立刻剔除,三星科技研發部經理楊燿隆指出,Rule Based 視覺檢測系統有兩大缺點,一是系統無法檢出當初設定以外的瑕疵,不易應付扣件生產過程中產生的隨機缺陷;二是為了達到 Zero Defect,檢測條件設定必然嚴苛,「寧可錯殺一百,也不放過一顆的結果就是誤殺率過高,導致大量良品被丟棄,生產成本居高不下。」
近幾年 AI 浪潮再起,並在製造領域逐步普及,三星科技認為 AI 與 AOI 的整合智慧化檢測系統會是上述問題解方,經過一輪市場訪查後,決定與華碩合作。陳信志提到華碩能在眾多 AI 廠商中勝出有幾大原因,首先是企業量體龐大,可確保長期提供服務,其次是專業技術與導入經驗充足,他表示產業 AI 方案的採用門檻仍高,軟硬體解決方案必須能有效滿足使用者的特定需求,因此,雙方接觸初期是以三星出題、華碩解題的方式溝通,確保其專業經驗可解決三星痛點。

第三則是華碩的 AISVision 具備二次開發功能。陳信志提到,三星從以前就強調設備自製,就像前面提到,無論是螺絲、螺帽模具或各種製造設備都不假手他人, AI AOI 也是如此。華碩的解決方案正可滿足「授人以魚,不如授人以漁」需求, AISVision 機器視覺工具包和 SDK(軟體開發套件)支持二次開發,可在系統順利導入後,由三星研發團隊接手負責後續廠內分檢設備的整合、升級、改版與維護。
傳統 AOI 誤殺率過高,AI 其實可以自主判斷瑕疵?
華碩電腦智慧製造產品企劃部專業副處長辜英憲指出,市場上很多方案所使用的 AI 應用架構相當複雜,為降低導入門檻,華碩 AISVision 將產業客戶所需的多種工具整合為單一平台,並大幅簡化二次開發難度,從而加速系統上線時程。

以三星科技的系統為例,在建構訓練資料集的階段,AISVision 的自動標識(Auto Labling)功能,就可協助三星團隊從大量的不良品影像中快速完成瑕疵標識,並在訓練模式(Training Model)建立起有效模型,最後再將此邏輯移轉產線上的 AI AOI 系統,系統內的推論模式(Inference Model)不僅可判別瑕疵,AISVision 還擁有學習能力,隨著資料集的累積,進行模型再訓練,持續優化模型,解決以往因 Rule Based AOI 不易調整,只能嚴苛設定檢驗條件,導致誤殺率居高不下的問題。
除了 AISVision 的完整功能外,華碩的服務也是這次系統可以順利上線的主因。陳信志表示,操作、使用 AOI 系統者都是 OT 人,不一定熟悉 AI 領域專業,因此導入階段必須不斷學習、溝通,華碩過去已協助眾多不同類型製造業導入 AI 系統,充分了解過程中會遇到的挑戰與解決方式,最後在華碩與三星研發團隊的通力合作下,順利完成所有的軟硬體建置。
讓 AI 串聯全產線,第一步棋讓華碩來協助!

2023 年 5 月,三星科技的 AI AOI 系統正式上線, AI 的智慧檢測效益正逐步浮現中。對於未來規劃,楊燿隆表示會將 AI 系統的訓練之責交給第一線,「我們希望讓產線人員具備足夠的 AI 專業,日後可自行依照需求調整架構,並藉由現場的瑕疵資料判斷結果的回饋,重複訓練 AI,讓 AI 的判別越來越精準。」至於更長期的計畫,則是將 AI 架構延伸到產線製程前端,例如記錄、分析機台設備的扭力、振動等數據,此功能除了可調整機台參數、提升良率外,也能避免瑕疵品進入後續的加工流程,進一步減少製造成本的浪費。
陳信志表示,對三星科技而言,華碩 AISVision 就像是 AI 種子,這顆種子會先在 AOI 檢測結出第一顆智慧化果實,「我認為這將啟發其他部門對 AI 的想像,思考如何讓 AI 成為自己的助手,提升工作效率,從而啟動另一波升級,讓三星持續保持競爭力。」



