碧特博格啤酒廠（Bitburger）是全球首家采用克朗斯Linatronic AI檢測(cè)機(jī)的公司。目前，全球共有大約30家啤酒廠引進(jìn)了這一設(shè)備。通過(guò)克朗斯先進(jìn)的人工智能檢測(cè)技術(shù)，不僅幫助企業(yè)提升了裝瓶的質(zhì)量，同時(shí)減少了資源的消耗。
大偵探福爾摩斯的分析推理是建立在仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)和精準(zhǔn)評(píng)估數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上?？死仕剐滦蜋z測(cè)機(jī)Linatronic AI在數(shù)據(jù)收集以及評(píng)估方面，與其有異曲同工之妙：它借助人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確識(shí)別瓶子表面的污物、破損和裂紋，以及瓶?jī)?nèi)殘留的液體或者微量殘堿，進(jìn)而剔除缺陷瓶子，確保合格的瓶子進(jìn)入生產(chǎn)流程。
自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，克朗斯就成為了碧特博格啤酒廠的良好合作伙伴，長(zhǎng)期的信任關(guān)系在這次合作中起到了決定性的作用。通過(guò)克朗斯與碧特博格啤酒廠的緊密協(xié)作，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)化訓(xùn)練的Linatronic AI充分發(fā)揮了其智能化特性，成功助力企業(yè)提高了裝瓶質(zhì)量，同時(shí)減少了資源消耗。
確保瓶子具有完美的質(zhì)量
碧特博格啤酒廠于1817年在德國(guó)南埃菲爾地區(qū)創(chuàng)立，距今已有200多年的歷史。公司現(xiàn)由第七代家族傳人掌管，是當(dāng)今德國(guó)知名的現(xiàn)代化啤酒廠之一，其生產(chǎn)的啤酒品牌包括Bitburger、K?nig Pilsener、K?stritzer和Licher，總計(jì)約有1500名員工。
該公司位于德國(guó)比特堡南部的工廠，建于 20 世紀(jì) 70 年代初期，此后一直在穩(wěn)步擴(kuò)張。碧特博格啤酒廠十分重視可持續(xù)發(fā)展。如今，該工廠每天灌裝啤酒約四百萬(wàn)瓶，其中90%為回收瓶。
“堅(jiān)持使用可回收包裝是我們可持續(xù)戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。因此，當(dāng)克朗斯公司在2020年聯(lián)系我們，表示希望與我們聯(lián)合開(kāi)發(fā)采用人工智能的Linatronic AI檢測(cè)機(jī)，立即引起了我們的極大興趣。”
為了保證回收使用的瓶子始終具有完美的質(zhì)量，可靠的檢測(cè)技術(shù)支撐非常重要。2020年，碧特博格啤酒廠一臺(tái)購(gòu)于2007年的檢測(cè)機(jī)已到了使用年限，亟需一臺(tái)新機(jī)器替代。該檢測(cè)機(jī)所在的啤酒生產(chǎn)線也是來(lái)自克朗斯，產(chǎn)能為每小時(shí)5萬(wàn)瓶（330毫升玻璃瓶）。Linatronic AI的到來(lái)可謂生逢其時(shí)。
智能學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，超越福爾摩斯
碧特博格啤酒廠決定先采取“雙軌戰(zhàn)略”：項(xiàng)目初期使用Linatronic的傳統(tǒng)功能，同時(shí)為進(jìn)一步智能應(yīng)用做好準(zhǔn)備。
就像福爾摩斯在破案時(shí)需要他的朋友華生的幫助一樣，Linatronic AI也需要有力的支持：首先需要讓Linatronic AI接受上萬(wàn)張照片的訓(xùn)練?？死仕沟臋z測(cè)專家仔細(xì)研究每一張瓶子照片，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的信息進(jìn)行認(rèn)定。例如：照片上到底是泡沫殘留還是污漬？前者可以前往灌裝流程，而第二種情況必須剔除。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，給照片賦予特定的信息被稱作注釋，這樣做的目的是通過(guò)照片精確地發(fā)現(xiàn)每一個(gè)潛在的缺陷。
基于配備注釋的圖片，克朗斯AI專家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是一種計(jì)算機(jī)模型，它試圖模擬人類大腦的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由數(shù)十億個(gè)相互連接的神經(jīng)細(xì)胞組成，由細(xì)胞處理電信號(hào)。人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)用于識(shí)別數(shù)據(jù)規(guī)律，從而得出結(jié)論。在此，每一個(gè)神經(jīng)元都是一個(gè)數(shù)學(xué)公式，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)輸入，產(chǎn)生信息輸出。在碧特博格啤酒廠，這些配備注釋的照片就是輸入的數(shù)據(jù)，他們被傳遞到神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的各層。
Linatronic AI使用“監(jiān)督學(xué)習(xí)”進(jìn)行訓(xùn)練，在這種方法中，算法會(huì)獲得帶有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集為每個(gè)數(shù)據(jù)輸入都提供了匹配的信息輸出。就碧特博格的Linatronic AI而言，輸入其中的每張照片都被賦予了一個(gè)特定的故障或缺陷。通過(guò)這種方法，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可以學(xué)習(xí)如何根據(jù)輸入的帶有注釋的照片來(lái)識(shí)別和分類啤酒瓶上的各種問(wèn)題和缺陷。
洞察秋毫，缺陷瓶無(wú)所遁形
在訓(xùn)練階段，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)被反復(fù)上傳到空瓶檢測(cè)機(jī)中進(jìn)行測(cè)試、擴(kuò)展和優(yōu)化?！昂献鞣浅ｍ樌保珺ernd K?hl回憶說(shuō)。2022年11月，柏林釀造學(xué)院（VLB）對(duì)該神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了最終的認(rèn)證和驗(yàn)收測(cè)試。
通過(guò)驗(yàn)收測(cè)試后，碧特博格啤酒廠成功啟用了檢測(cè)機(jī)的AI功能。該檢測(cè)單元位于灌裝機(jī)上游，由多個(gè)檢測(cè)區(qū)域組成：
檢測(cè)瓶子的輪廓、高度和顏色，同時(shí)還識(shí)別劃痕（劃痕檢測(cè)）。
進(jìn)行首次剔除：Ecopush剔除系統(tǒng)將缺陷瓶分離，并送入玻璃瓶破碎機(jī)。采用密封的剔除通道，以避免玻璃碎片濺出。
利用特殊的鏡組來(lái)檢查瓶子側(cè)壁的前面和后面（180度），與輸送方向成直角。
借助高頻和紅外傳感器檢查瓶中是否殘留堿液或者其它液體。
將瓶子從傳送帶上取下并側(cè)向夾緊以便進(jìn)一步運(yùn)輸。檢查密封面、瓶底以及瓶口下方是否存在銹跡。
瓶子旋轉(zhuǎn)90度，檢查剩余的側(cè)壁，確保完成360度的側(cè)壁檢測(cè)。
Ecopush剔除系統(tǒng)再次剔除有缺陷的瓶子。
為了確保Linatronic AI的檢測(cè)質(zhì)量，每完成5萬(wàn)次空瓶檢測(cè)，碧特博格啤酒廠就會(huì)對(duì)其進(jìn)行附加測(cè)試，以確保缺陷樣本能夠被精確地識(shí)別。為此，碧特博格啤酒廠針對(duì)Linatronic AI設(shè)置了自制的“陷阱”：具有特定缺陷的測(cè)試瓶被送入生產(chǎn)流程，以檢查L(zhǎng)inatronic AI是否能可靠地檢測(cè)到它們。只有當(dāng)Linatronic AI成功識(shí)別和剔除這些缺陷瓶子后，才能繼續(xù)正常的生產(chǎn)流程。
灌裝行業(yè)的檢測(cè)大師
自從碧特博格啤酒廠引入Linatronic AI 檢測(cè)機(jī)之后，檢測(cè)精度得到大幅度改善?！白钪匾膬?yōu)勢(shì)在于，只有那些必須剔除的瓶子才會(huì)被剔除”， 碧特博格啤酒廠電氣維修主管Bernd K?hl先生強(qiáng)調(diào)說(shuō)。以前的檢測(cè)機(jī)有時(shí)會(huì)誤將正常的瓶子剔除，造成一定的損耗。Linatronic AI的使用，也對(duì)碧特博格啤酒廠的可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。此外，由于檢測(cè)過(guò)程中不再需要人工調(diào)整，這顯著減輕了操作員的工作量。
Linatronic AI 的檢測(cè)性能非常穩(wěn)定，碧特博格啤酒廠已經(jīng)完全體驗(yàn)到了AI技術(shù)帶來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)。目前，碧特博格啤酒廠共有八條啤酒生產(chǎn)線，其中三條已經(jīng)配備了Linatronic AI，其他生產(chǎn)線的檢測(cè)系統(tǒng)升級(jí)也已經(jīng)在規(guī)劃當(dāng)中。