AI 驅動的腸外注射瓶檢測:使用邊緣 AI 電腦自動偵測缺陷


在製藥自動化和製造中,保持腸外小瓶的完整性對於患者安全和法規遵循至關重要。標準檢測方法是手動的,需要技術人員逐一實體檢查每個小瓶密封。這個過程非常費力,並且在可擴展性、準確性和一致性方面存在重大限制。一家製藥製造系統整合商試圖透過其自動視覺檢測(AVI)系統來緩解這個主要瓶頸。在本案例研究中,我們將探討 Premio 的邊緣運算硬體解決方案如何為其 AVI 機械提供 AI 驅動的缺陷檢測,以用於填充粉末的腸外小瓶。

挑戰:

系統整合商認識到,在製藥自動化中實施邊緣 AI 進行缺陷檢測是一個複雜的挑戰。他們認識到需要一台工業電腦,並概述了一系列需要滿足的關鍵部署先決條件。

  • 實現視覺 AI 和用於異常檢測的無監督機器學習
  • 連接多個高清視覺攝影機
  • 聚合儲存高保真缺陷資料以進行深入分析
  • 工廠環境中長時間運行的耐用性和可靠性

解決方案:

Premio 推薦了 RCO-6000-CML-4NS,這是一款高性能工業級 AI 邊緣推論電腦,專為滿足系統整合商的需求而設計。

  • 搭載第十代 Intel Core TE 處理器的實時效能
  • 具有四個 RJ45 LAN 埠的模組化 EDGEBoost I/O,用於整合物聯網攝影機
  • EDGEBoost Node 支援 4 個 NVMe U.2 SSD,實現快速資料聚合
  • 在惡劣工廠部署環境中具有超強耐用性

效益:

  • 150,000 平方英尺的製造可擴展性
  • 積極的工程和銷售支援

挑戰

傳統的小瓶密封檢測方法依賴技術人員目視檢查每個小瓶的缺陷。這種方法不僅耗時,而且由於人為疲勞和不一致性而引入了變異性。製造商需要一台工業電腦來為其自動視覺檢測(AVI)機器提供 AI 和機器學習的支援。

在邊緣部署視覺 AI 的複雜性

系統整合商的腸外小瓶 AVI 平台需要強大的運算能力,以同時處理密集的無監督機器學習和多個高解析度影像流。即時效能是必要的,因為缺陷需要在檢測後的幾秒內從生產線中剔除。雲端運算不是一個選項,因為它會引入延遲和需要持續的無線連接才能運行。這種吞吐量要求意味著邊緣運算解決方案需要處理多個攝影機饋送,同時以亞秒級的延遲執行複雜的缺陷檢測演算法。

需要用於視覺攝影機的 IIoT 連接

注射劑瓶自動視覺檢測(AVI)系統利用多個視覺攝影機來捕捉每個小瓶密封件的不同角度,以進行全面的檢查覆蓋。每個攝影機都需要專用的連接功能,以實現高頻寬資料傳輸。這意味著邊緣運算解決方案需要提供相容且必要的連接數量,以支援視覺攝影機和其他物聯網設備。 

 

高容量資料儲存的需求 

小瓶缺陷檢測系統的一個關鍵要求是能夠儲存大量有缺陷的小瓶影像,以用於品質保證、法規遵循和人工智慧模型訓練。雖然有許多伺服器機架配置可以滿足這一需求,但製造環境需要一種空間效率高的外形尺寸,能夠改裝到自動視覺檢測(AVI)中的相應空間。此外,儲存解決方案需要具備高速功能,以即時彙總和儲存資料;防止潛在的資料頻寬瓶頸。由於生成的缺陷資料的敏感性,需要一種冗餘形式來保護關鍵任務資料並確保整個系統的完整性。 

 

需要工業級可靠性 

在製藥製造環境中運作,對電腦設備來說是一個獨特的挑戰。解決方案預計能夠全天候(24/7)運作,並承受嚴苛的工業環境,同時保持一致的性能。關鍵的環境考量包括抗塵、抗震、耐溫差和抗電源不穩定性。 

 

解決方案 

在了解系統整合商的自動視覺檢測(AVI)解決方案需求後,Premio 推薦 RCO-6000-CML-4NS,因其創新的功能和工業級設計使其成為人工智慧驅動的缺陷檢測應用的理想平台。 

 

實現即時邊緣人工智慧效能 

RCO-6000-CML-4NS 搭載第 10 代 Intel Core TE 處理器和 64GB DDR4 記憶體,為人工智慧驅動的檢測工作負載提供卓越的運算效能。強大的處理架構支援即時人工智慧推斷,實現每分鐘高達 50 個小瓶的快速缺陷檢測。該系統先進的處理能力確保了影像分析的超低延遲,同時有效管理多個並發任務,包括影像擷取、處理和儲存操作。 

 

模組化 EDGEBoost I/O 可實現無縫連接與相容性 

RCO-6000 系列的一個關鍵特點是模組化 EDGEBoost I/O(EBIO)技術。此平台提供無縫的 I/O 彈性和相容性,以滿足獨特的需求。對於 AVI 系統,RCO-6000-CML 配置了 EBIO,具備四個額外的 RJ45 LAN 埠,可直接連接多個視覺攝影機。這種模組化設計簡化了優化,並確保支援標準化介面,以實現與各種 IoT 設備的無縫整合。 

 

EDGEBoost Node 實現可擴展和備援儲存 

Premio 的 EDGEBoost Node 技術是一種業界領先的設計方法,使製藥整合商得以避免昂貴的 OEM 設計。若無此技術,系統整合商將需要使用與可用空間不相容的伺服器機架解決方案,或選擇 OEM 設計。 

此技術遵循與 EBIO 相同的模組化設計原則,透過 GPU、NVMe 儲存和/或 PCIe 擴充性實現可配置的效能加速。RCO-6000-CML-4NS整合了 EDGEBoost Node,以支援四個 15mm 熱插拔 NVMe U.2 SSD,從而能夠儲存數 TB 的小瓶密封缺陷影像。熱插拔功能使操作員能夠以最少的停機時間卸載資料。 

RCO-6000-CML-4NS 透過 NVMe 技術實現高速資料傳輸速率,即使在密集的影像處理工作負載下也能消除儲存瓶頸。為了確保資料完整性,軟體 RAID 提供冗餘,保護關鍵檢測資料免受硬碟故障的影響,同時促進資料快速卸載。 

 

工業級無風扇與無纜線設計 

RCO-6000-CML-4NS 具有以可靠性和長壽命為中心的堅固設計。無風扇冷卻設計消除了移動部件等主要故障點,並防止了灰塵和碎屑的進入製藥製造業務至關重要,突然的停機代價高昂,並會擾亂生產。為承受惡劣的部署環境而設計,RCO-6000-CML-4NS透過寬廣的工作溫度範圍、MIL-STD-810G 衝擊和振動抵抗力以及內建電源保護的寬廣電源輸入範圍,確保持續可靠的性能。此外,UL 認證確認符合嚴格的安全標準,為在受管制製造環境中的部署提供了信心。 

 

效益 

Premio 不僅提供了全面優化的邊緣人工智慧運算解決方案,更作為值得信賴的商業夥伴提供了全面的支援。憑藉專屬的工程協助、可擴展的美國製造能力以及持續的技術支援,Premio 確保了長期合作夥伴關係,並提供最高的可靠性和品質保證。 

 

全面的端對端支援 

Premio 的專業銷售和工程團隊在整個專案生命週期中提供了端對端支援。這包括初步諮詢以了解具體要求,為視覺人工智慧平台優化韌體設定,以及持續的技術支援以確保最佳系統性能。主動的支援方法最大限度地減少了整合挑戰,並加速了 AVI 系統的部署時間。 

 

可擴展的製造能力 

Premio 位於加州洛杉磯的 15 萬平方英尺製造設施為系統整合商提供了可靠、可擴展的生產合作夥伴,能夠滿足不斷增長的 AVI 系統需求。這種國內製造能力確保了一致的品質控制、快速交付和靈活性,可根據市場需求擴大生產。