AI 质检与 MES 系统深度融合:构建智能制造质量管控新模式
一、核心概念解析
1. AI 质检:利用计算机视觉、深度学习等人工智能技术,对产品进行自动化、高精度、高效率的质量检测。它不仅能识别缺陷,还能对缺陷进行分类、定位、甚至分析缺陷产生的原因。
2. MES(制造执行系统):位于企业上层计划管理系统(如 ERP)与底层工业控制系统之间的管理系统。它负责管理、监控和控制从订单下发到产品完工的整个生产流程,核心功能包括生产调度、工时管理、质量管理和设备管理等。

二、AI 质检与 MES 如何结合?
二者的结合不是简单的数据对接,而是流程、数据和决策的深度集成。结合点主要体现在以下几个方面:
1. 数据流的双向打通
AI 质检 -> MES:这是最主要的数据流。AI 质检设备在检测到产品后,会实时将结果(如:OK/NG、缺陷类型、缺陷坐标、缺陷图片、置信度等)上传至 MES 系统。
MES -> AI 质检:MES 为 AI 质检系统提供上下文信息,例如:当前生产的产品型号、生产批次、生产线别、使用的设备参数、操作员信息等。这些信息可以帮助 AI 模型更精准地进行判断(例如,针对不同型号切换不同的检测算法)。
2. 流程的闭环控制
结合后,质量管控流程从“检测-记录”升级为“检测-分析-决策-执行”的闭环。
实时拦截与报警:当 AI 质检系统检测到连续不良或严重缺陷时,可立即通过 MES 向生产线发出指令,自动停线或触发声光报警,防止缺陷品继续产生。
自动化分流处理:MES 根据 AI 传回的缺陷类型和等级,自动判断如何处理该件产品。例如:轻微瑕疵品自动流向维修站,严重瑕疵品直接送入报废箱。MES 会记录全流程。
SPC(统计过程控制)与预警:MES 汇总 AI 质检的海量数据,进行实时 SPC 分析。当某个质量指标(如不良率)出现异常波动的趋势但还未超阈值时,MES 可提前向管理人员发出预警,实现“事前预防”而非“事后补救”。
3. 深度分析与持续优化
根本原因分析:将 AI 质检的缺陷数据与 MES 中的生产数据(如设备参数、物料批次、环境温湿度)进行关联分析。可以快速定位缺陷的根源,例如:“当 A 设备的转速超过 X 值时,产品出现划痕的概率显著升高”。
AI 模型自优化:MES 收集的产线和质量数据可以反哺 AI 质检模型。例如,将新的缺陷样本加入训练集,持续迭代和优化 AI 模型,提升其准确率和泛化能力。
三、AI 质检与 MES 系统融合的应用价值
1. 质量提升:
更高精度:AI 视觉检测的准确率远超人眼,能发现人眼难以察觉的微小缺陷。
一致性:避免人工检测的疲劳、情绪等主观因素影响,检测标准始终如一。
2. 效率提升:
极速检测:AI 检测速度可达毫秒级,大幅高于人工检测。
减员增效:将工人从重复、枯燥的检测工作中解放出来,从事更高价值的工作。
3. 成本降低:
降低质量成本:通过早期发现和拦截,减少废品、返工的成本以及后期的客户投诉损失。
降低人力成本:长期来看,减少了对熟练质检工人的依赖。
4. 数据驱动决策:
实现全流程可追溯:任何一个成品都可以追溯到其生产过程中的所有参数和质检结果,实现精准的质量追溯。
优化生产工艺:基于数据关联分析,找到最优的生产参数,从源头上提升产品质量。

四、实施路径建议
1. 试点先行:选择一条产线、一个关键工艺点进行试点,验证技术可行性和投资回报。
2. 系统集成:选择开放 API 的 MES 系统和易于集成的 AI 质检平台,由专业团队进行深度集成。
3. 数据治理:确保从设备(PLC、相机)到 MES 再到 AI 模型的数据采集是准确、稳定、实时的。
4. 流程再造:根据新的技术能力,重新设计和优化质量管理流程。
5. 推广普及:在试点成功的基础上,逐步推广到全车间、全工厂。
AI 质检是企业的“眼睛”和“大脑”,负责感知和判断质量;MES 是企业的“神经中枢”和“指挥系统”,负责执行和优化流程。
将两者深度融合,构建了感知、分析、决策、执行的智能闭环,实现了质量管理从“被动响应”到“主动预警”、从“经验驱动”到“数据驱动”的革命性转变,是制造企业迈向智能化、实现高质量发展的必由之路。
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