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隨著全球紡織產業朝向少量多樣發展,市場對於布料的需求日益多元,布種與生產規格也變得更加複雜。每年數千種新型布料推陳出新,為產業帶來創新機會的同時,也使布料瑕疵檢測面臨前所未有的挑戰。
傳統驗布方式無法應對日益增多的布種與變化多端的瑕疵類型,檢測準確度受限,進而影響品質控管與生產效率。
目前紡織廠普遍採用高效能驗布機,以滿足大規模生產需求,驗布速度可達每分鐘10公尺以上。然而現行技術多仰賴傳統影像處理技術進行瑕疵檢測,雖能快速識別異常,但在面對布種與紋理多樣化的環境時,經常產生大量「假瑕疵」警報,影響檢測準確度,導致生產線效率下降。
AI的導入為布料檢測帶來突破性的進展。透過機器學習以及深度學習技術,AI不僅能輔助驗布機進行初步篩檢,更能進行二次確認,以降低誤判並提升檢測精準度。然而,布料種類繁多、瑕疵型態變異大,使得AI模型訓練面臨一大挑戰──如何獲取足夠且多樣化的訓練資料。
AI模型的訓練高度仰賴大量高品質的標註資料,但在紡織業,布種與瑕疵類型過於多樣,要完整蒐集所有可能的瑕疵樣本極具挑戰,導致AI模型的適應能力受限。
為解決問題,生成式AI(GAI)技術應運而生,能模擬各類布料瑕疵樣本,強化AI模型的訓練效果。
GAI可以透過深度學習技術,例如擴散模型,來生成多樣化的布料瑕疵影像,模擬真實生產過程中可能出現的問題。其中,擴散模型透過逐步添加與去除雜訊的方式,生成高度逼真的瑕疵影像,能夠有效捕捉細微的瑕疵特徵,使AI模型在訓練時能夠學習更多不同的變異情境,進一步提升準確率與適應能力。此外,GAI技術還能夠調整瑕疵影像的光線、材質、角度等條件,模擬在不同生產環境下的檢測情境,確保AI模型在各種驗布場域中都能保持穩定的檢測表現。
在經濟部產業技術司補助下,工研院投入研發布料瑕疵生成技術的先期研究,針對收集的少量布匹瑕疵影像,經由大語言模型完善並擴充影像描述,並微調多模態的影像生成模型,使GAI能夠生成各種變化的布匹瑕疵影像,以擴充AI的瑕疵樣本訓練資料,透過這些高品質的合成數據,AI模型準確率可由原先的80.10%提升至90.55%,大幅提升檢測效能。影像生成技術的導入,使紡織業者能夠縮短AI模型的資料收集時間,減少實體瑕疵布料的收集成本,進一步提高驗布機的智慧化程度,加速智慧驗布技術的普及與應用。
GAI應用於布料瑕疵檢測的優勢,主要體現在幾個方面,包括:提升AI模型的準確度與適應性,透過擴充瑕疵樣本資料庫,使AI能夠更精準識別各種布料上的細微瑕疵;降低資料收集成本,減少人工標註與實體布料蒐集需求,縮短驗證時間;加速AI部署速度,透過大量合成數據快速調整模型,提高其在不同生產場域的適應性。這些技術優勢使AI在驗布檢測中的應用更加全面,進一步提升紡織業的智慧製造水準。
隨著GAI技術的發展與應用深化,未來驗布機將能夠更精準偵測瑕疵,減少人力投入,提升紡織品的品質穩定度,為少量多樣市場提供更高效且智慧的品質管理解決方案。智慧驗布技術的導入,將加速台灣紡織業的數位轉型,使其在全球市場中保持競爭優勢。
台灣擁有全球領先的紡織產業鏈,透過GAI的導入與驗布技術的創新升級,不僅可提升產品品質,也將助力產業邁向更高效、智慧的生產模式,為全球紡織供應鏈帶來新契機,鞏固台灣在國際市場的領導地位。
(作者是工研院資訊與通訊研究所經理)
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