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「人工智能金屬失效分析軟件系統」 電腦視覺檢測 有圖有真相 快速分析金屬斷裂成因

日常生活中不少產品都應用到各種金屬,例如汽車、飛機、船隻或重型器械的金屬構件,無論是設計上有缺陷,或者操作不當導致金屬疲勞,都有機會令金屬構件失效斷裂,不但影響工作進度,亦有機會引致危險事故。有見及此,香港生產力促進局(生產力局)開發「人工智能金屬失效分析軟件系統」,用家只需提供一張顯示金屬斷裂的高清相片,系統便能快速分析金屬斷裂的原因,大大節省搜證的時間及成本。該技術除了已獲香港短期專利外,更榮獲「2022年日內瓦國際發明展」銀獎。

「人工智能金屬失效分析軟件系統」只需搭配一台高清相機,軟件便可快速分析金屬斷裂成因。「人工智能金屬失效分析軟件系統」只需搭配一台高清相機,軟件便可快速分析金屬斷裂成因。

軟件透過「卷積神經網絡」進行深度學習,模擬金屬疲勞的斷裂過程。軟件透過「卷積神經網絡」進行深度學習,模擬金屬疲勞的斷裂過程。

生產力局指出,傳統金屬失效搜證花費的時間較長(2至3周)及成本高昂(達數萬至過百萬港元不等),並需要倚賴熟悉金屬斷裂的專家分析個案。

「人工智能金屬失效分析軟件系統」針對傳統方法的不足,利用人工智能軟件提供低成本、快速及可靠的初步分析方案。該技術毋須由經驗豐富的工程師處理,企業可自行進行初步分析。用家只需使用高清工業相機,拍攝失效金屬的表面圖像,便可透過電腦視覺檢測技術,判斷金屬失效的成因。即使日後再找專家進行深入分析,亦可節省大約一半以上的時間和資金。

人工智能分析金屬斷裂類型 助廠商制定應對方法

金屬斷裂可分為兩大類,包括疲勞斷裂及拉伸斷裂(突然斷裂)。新技術通過預先處理金屬斷裂表面圖像,模擬金屬疲勞的斷裂過程,並且基於「卷積神經網絡」進行深度學習分析金屬斷裂圖像,以確定金屬斷裂類型。該軟件亦能夠對金屬斷裂圖像進行區域分割,識別裂紋擴展區和裂紋斷順區。

生產力局表示,這套人工智能軟件有助廠商或用家,初步了解金屬零件失效的原因,從而制定應對方法。如果圖像呈現多層磨損,多數是金屬零件設計上未如理想,長時間使用引致疲勞斷裂,廠商應在機械設計上作出改良;而圖像呈現突然斷裂,可能是操作不當或加工缺陷引致金屬零件斷裂,廠商可重新審視機器運作流程,找出失誤的地方。另外,現時「人工智能斷裂金屬失效分析技術」準確度超過97.5%,加上軟件具備自學功能,隨著累積分析個案愈多,其判斷金屬斷裂類型的準確度會愈高。

軟件按高清圖像進行分析,判斷疲勞斷裂的機率。軟件按高清圖像進行分析,判斷疲勞斷裂的機率。

軟件按高清圖像進行分析,判斷疲勞斷裂的機率。軟件按高清圖像進行分析,判斷疲勞斷裂的機率。

配合高清圖片 秒速獲分析結果 遙距分析斷裂成因無難度

只要用家搭配一台高清相機,甚至用手機拍下金屬表面的高清圖片,軟件只需十多秒便可獲得初步分析結果。這項新技術曾協助本地著名機械公司,遙距分析銷售至巴西的機器問題,對方透過雲端上傳失效金屬零件的高清圖片,軟件即時作出分析,並提供改善建議。

「人工智能金屬失效分析軟件系統」可用於五金產品及相關行業,如機械、模具、汽車配件、航空零件、建材、工程等。生產力局表示,新技術尤其適用於大型基建企業,因為一件金屬構件斷裂,可能引致整套機器停止運作,例如發電廠的渦輪機、鐵路車輪、供水泵等。這些公共服務不能中斷,而且必須盡快找出機件故障成因。

軟件可配合顯微鏡使用,可以分析細小至幾毫米的金屬零件的斷裂情況。軟件可配合顯微鏡使用,可以分析細小至幾毫米的金屬零件的斷裂情況。

除此以外,該技術亦可分析體積細小的金屬零件,如1至2毫米的螺絲。廠商只需要提供原件,便可配合顯微鏡來進行分析。

生產力局為這項技術提供靈活收費,用家可單獨購買整套軟件,或購買整套軟件連高清拍攝器材的一站式服務。另外,假若用家的使用量不高,可以選擇每年八次的分析服務,只需向生產力局提供斷裂金屬的高清相片或原件即可。