產品外觀缺陷檢測自動化廠商怎麼選?AOI技術能力評估

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先說結論

嗯...選AOI廠商,技術規格真的只是其次。重點不是誰的相機解析度最高、或誰的AI模型最神。說真的,那都只是行銷話術。

核心只有一個:這家廠商的方案,跟你工廠的「問題複雜度」和「團隊能力」匹不匹配。選錯了,就像叫一個博士去掃地,或是叫小學生解微積分...都會是災難。

問題在哪?為何這麼難選

看了一堆資料,每家都說自己準確率99%。 聽起來都很棒,但魔鬼都在細節裡。傳統AOI(Automated Optical Inspection)的極限很明顯,對於沒見過的瑕疵、或是表面材質反光不一的狀況,誤判率就開始飆高。這也是為什麼現在大家都在喊「AI AOI」。

但AI也不是萬靈丹。導入AI,代表需要大量的瑕疵圖片來「餵」給模型學習。 你的產線有這麼多NG品讓你收嗎?收來的樣本夠不夠多樣?這都是成本。而且,AI模型需要懂的人去調校、去維護,你公司有這個人嗎?這些問題,銷售業務通常不會主動告訴你。

國外有些分析提到,選整合商時要看他對你產業的了解深度,這點很重要。 台灣的廠商在這點上就有地理優勢,特別是在PCB或半導體領域,很多廠商都已經有特化的解決方案。 但反過來說,如果你的產品很特殊,這些「公版」方案就不一定適用。

AOI 廠商 PoC 實測,用真實瑕疵樣本評估能力
AOI 廠商 PoC 實測,用真實瑕疵樣本評估能力

評估三階段:從 PoC 到導入

與其聽業務說得天花亂墜,不如直接動手測。我自己的習慣是走這三步,很花時間,但能避開九成的坑。

第一階段:定義「清楚的問題」

這一步最關鍵,但最多人跳過。不要只跟廠商說「我要檢測外觀瑕疵」。你要準備一個「考題包」。

  • OK 樣本 (Golden Sample): 準備至少 20 個你認為絕對完美的產品。
  • NG 樣本: 盡可能收集所有類型的瑕疵品,刮傷、髒污、色差、尺寸不符、印刷偏移...每種至少 5-10 個。 瑕疵越刁鑽越好。
  • 挑戰樣本 (Borderline Sample): 那種在及格邊緣、連老師傅都要想一下的,這才是真正考驗廠商演算法能力的東西。

把這些樣本拍照、編號,清楚定義每一個瑕疵是什麼、在哪裡。這份文件就是你的驗收標準。

第二階段:辦一場 PoC 測驗

把你的「考題包」複製幾份,發給你正在評估的 2-3 家廠商。告訴他們,請用你們的設備和軟體來測,然後給我一份報告。這就是Proof of Concept (PoC)。

看報告時,重點不是總準確率,而是這幾個指標:

  • 漏判率 (Escape Rate): 這是最重要的。把NG品判成OK品,絕對是災難。這個數字要越低越好。
  • 誤判率 (False Alarm Rate): 把OK品判成NG品。這個數字太高,會讓產線人員花一堆時間去複檢,失去自動化的意義。
  • 設定時間 (Setup Time): 他們花多久時間才完成這個檢測專案?如果搞了好幾個禮拜,代表這套系統的彈性可能很低,未來換產品或換標準時會很痛苦。
  • 檢測速度 (Inspection Speed): 每分鐘能檢測多少個 (UPM),這個必須符合你產線的節拍。

第三階段:看技術以外的事

PoC 跑完,技術能力大概就有底了。接下來要談的,就是更軟性的東西。

  • 整合與擴充性: 系統好不好跟你現有的MES整合?未來如果想增加檢測站,或換成更快的相機,架構支援嗎?
  • 技術支援: 半夜產線掛了,找得到人嗎?是電話支援還是能到場?國外整合商可能會有時差問題,這點本土廠商相對吃香。
  • 教育訓練: 他們會不會教你的員工怎麼操作、怎麼做基本的參數調整?還是什麼都要靠他們?這決定了你未來的維護成本。

技術再強,產線卡住、沒人會用,一切都是白搭。

三種 AOI 導入路徑的極簡示意圖
三種 AOI 導入路徑的極簡示意圖

三種主流方案,怎麼挑?

市面上的方案大概可以分成這三種,沒有絕對好壞,只有適不適合。

方案類型 適合對象 優點 缺點
國際大廠全包方案
(例如 Cognex, Keyence)
嗯...口袋夠深、不想自己養視覺團隊的大型企業。
  • 穩定、可靠,標準化程度高。
  • 教育訓練和文件通常很完整。
  • 出問題有人負責到底。
  • 非常貴。硬體、軟體授權、服務費...層層疊加。
  • 彈性差,客製化能力弱或費用極高。
  • 就是個黑盒子,你很難知道底層邏輯。
  • 台灣系統整合商
    (例如由田, 牧德等)
    大部分電子製造業、傳產。需要一定彈性,但又沒能力全自幹。
  • 價格比國際大廠有競爭力。
  • 熟悉在地產業生態,溝通順暢,支援即時。
  • 能依據需求做一定程度的客製化。
  • 品質良莠不齊,要慎選。
  • 技術深度可能不如國際大廠。
  • 很吃整合商本身的經驗跟能力。
  • 軟體授權 + DIY硬體
    (例如使用 OpenCV, Halcon)
    公司內部有專職的影像處理或自動化工程師的團隊。
  • 成本最低,彈性最大。
  • 技術掌握在自己手上,不怕被綁架。
  • 可以用 OpenCV 這類開源工具省下軟體費。
  • 失敗風險高,非常吃重團隊能力。
  • 開發時程長,需要不斷試錯。
  • 沒人能負責,所有問題都要自己解決。
  • AI 檢測的迷思

    最後想提一下 AI。現在沒掛個 AI 好像就落伍了。但 AI 檢測有幾個現實問題要考慮。

    第一,資料。AI 的基礎是大量、高品質的標註資料。 如果你的瑕疵很少出現,或是瑕疵種類千變萬化,AI 模型就很難學得好。最近有些廠商開始用生成式 AI 來「創造」瑕疵樣本,這是一個有趣的趨勢,但生成樣本跟真實樣本之間還是有差距。

    第二,算力。AI 模型,特別是深度學習,需要強大的 GPU 運算。這代表硬體成本會更高。有些廠商提供雲端訓練服務,但這又牽涉到資料上傳的資安問題。

    第三,可解釋性。AI 判斷一個產品是 NG,但它不一定能清楚告訴你「為什麼」。它可能只是覺得「這裡看起來怪怪的」。這對於你要回頭去改善製程,其實幫助有限。

    所以,不要一聽到 AI 就高潮。先回頭看看你的問題:傳統 AOI 演算法是不是真的解決不了?問題的根源,真的是檢測站嗎?還是製程本身就不穩定?有時候,花錢升級 AI,不如把錢拿去改善製程,從源頭減少瑕疵,可能更有效。

    傳統視覺與 AI 檢測的差異,後者能更精準鎖定真實缺陷
    傳統視覺與 AI 檢測的差異,後者能更精準鎖定真實缺陷

    輪到你了

    如果要在你的產線導入瑕疵檢測,你認為最大的挑戰是什麼?是「居高不下的成本」、「難以捉摸的準確率」,還是「找不到人來維護」?在下面留言分享你的看法吧。

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