空瓶检测的夏洛克·福尔摩斯

Linatronic AI能够卓越地完成自己的任务。它可以识别瓶子表面的污物、破损和裂纹，还能发现瓶内残留的液体或者微量残碱。借助人工神经元网络，它可以精准地识别材料损伤和污物，只让合格的瓶子通过。借此，它提高了产品质量，同时还减少了资源消耗。

夏洛克·福尔摩斯拥有与生俱来的才智。相反， Linatronic AI 需要通过特殊训练才能实现智能化。对此，两家重要合作伙伴起到了决定性作用：克朗斯和碧特博格啤酒厂：层层展开--如同一次仔细的调查。

日复一日，这家位于比特堡的私营啤酒厂每天灌装四百万瓶，其中90%为回收瓶。其原因在于可持续发展。因为回收包装比一次性包装更加环保，而可持续发展在碧特博格啤酒厂占据极高的地位。“企业战略的核心要素一直是质量、社会责任以及资源和环境保护”，碧特博格啤酒厂技术和可持续发展负责人Johannes Hankes博士说。早在2013年，碧特博格啤酒厂就作为德国首家啤酒厂通过了莱茵TÜV集团的认证，该认证依据维滕/黑尔德克大学可持续经营中心的首个整体可持续标准“可持续经营”，定期更新。

坚持使用回收包装是可持续战略的一个重要基石。为了保证循环使用的瓶子始终保持完美的质量，可靠的检测技术占据非常高的地位。“因此，当克朗斯公司在2020年来到我们这里，希望与我们共同开发采用人工智能的Linatronic AI检测机，立即引起了我们的极大兴趣”，Hankes博士说。

检测设备的合作伙伴

他继续解释：“为了优化我们的流程和持续提升产品质量，我们始终对投资持开放态度。”当然，长期的信任关系也起到了决定性作用。从20世纪70年代开始，两家企业就缔结了合作伙伴关系。

正确的时间节点。当时，该啤酒厂有一条全套克朗斯生产线，其中一台2007年的检测机已经达到使用寿命。这条生产线每小时灌装5万瓶（330毫升玻璃瓶）。此前的检测机总归需要通过一台新机器替代--在这里，Linatronic AI可以发挥作用。

碧特博格啤酒厂决定首先采取两条腿走路方针。“这意味着，我们最初将Linatronic作为传统机器使用，同时为智能应用做好准备”，Bernd Köhl解释说 。这位电气负责人已经在碧特博格啤酒厂工作40年，他对检测流程的理解在啤酒厂内无人能比。

具体地说，其准备工作就是让Linatronic AI首先接受上万张照片的训练。如同夏洛克·福尔摩斯在解决问题时需要他的朋友约翰·华生提供帮助，Linatronic AI也需要有力的支持：克朗斯检测部门的员工仔细研究每一张照片，并做出相应的评价。一个实例：照片上到底是泡沫残留还是污渍？前者可以前往灌装，第二种情况必须剔除。在专业术语中，归属于一张照片的特殊信息被称作注释。检测的目标是精确地发现每张照片中所有潜在的缺陷。

基于配备注释的图片，克朗斯AI专家团队开发了人工神经元网络。这是一种计算机模型，它模拟了人类大脑由数十亿神经细胞组成的神经元结构，可以处理各种电信号。人工神经元网络的用途是识别数据模型，从而导出结论。在此，每一个神经元都是一个数学公式，它处理输入，产生输出。在碧特博格啤酒厂，这是许多配备注释的照片，它们在一个神经元网络中形成等级分布结构。Linatronic AI按照“监督学习”方案自我学习：对一个由数据语句组成的学习算法进行培训，为每一个输入形成合适的输出。对于Linatronic AI，这意味着每一张照片都对应一个特殊的缺陷。

在训练阶段，人工神经元网络在空瓶检测机中不断被唤醒、测试、扩展和优化。“合作非常顺利”，Bernd Köhl回忆说。当然：信任可贵，但监督更重要。2022年11月，柏林酿造学院（VLB）对该神经元网络进行了最终的认证和验收。作为一家中立机构，该学院致力于酿造、麦芽和饮料行业的科研开发。

成功完成项目验收后，Linatronic AI 也在碧特博格啤酒厂成功启用了AI功能。其进程如下：如同每一台检测机，Linatronic AI也直接安装在灌装机之前。它包含了多个检测领域。

• 首先，一台相机检测瓶子的轮廓、高度和颜色，同时还识别划痕（划痕检测）。
• 接下来，进行首次剔除：Ecopush剔除系统将缺陷瓶分离，送入玻璃瓶破碎机。碧特博格啤酒厂对此采用密封的剔除井道，借此，可以避免玻璃碎片向上弹出。
• 首次侧壁检测时，首先在一个特制的反射室内沿着输送带的垂直方向检查瓶子的前面和后面（总计180度）。
• 借助高频和红外传感器检查瓶中是否残留碱液或者其它液体。
• 在皮带夹持站，瓶子被从输送带上取出，侧面夹紧，继续输送。在此，检查密封面、瓶底以及瓶口下方是否存在锈迹。
• 瓶子旋转90度，继续检查剩余180度的侧壁。借此，确保完成总计360度的侧壁检测。
• 最后，再次使用 Ecopush剔除系统。

神探夏洛克·福尔摩斯的行为一直得到信任。在碧特博格啤酒厂，Linatronic AI也是这样--尽管如此，但为了保证质量，该啤酒厂还要定期进行附加的测试。每经过5万次空瓶检测，都要进行一次全面检测，确保缺陷样本能够被精确地识别。对此，碧特博格啤酒厂为Linatronic设立了一个所谓的“陷阱”：特制的测试瓶，配备预设的缺陷和二维码，借此空瓶检测机可以更清晰地对缺陷进行归类和记录。测试时，这种配备二维码的测试瓶被放入流程中，检测其能否可靠地被Linatronic AI剔除。只有当机器成功通过测试，将测试瓶识别和剔除，生产才能继续进行。

自从碧特博格啤酒厂引入 Linatronic AI 检测机之后，检测精度得到大幅度改善。“最重要的优势在于，我们现在剔除的瓶子全部都是必须剔除的”，Bernd Köhl强调。这意味着，以前从生产流程剔除的瓶子中有些完全可以继续使用。这对碧特博格啤酒厂的可持续发展做出了重大贡献。此外，还降低了人工看管费用，因为在检测过程中不再需要进行补充调整。

这种检测流程运行绝对稳定，碧特博格啤酒厂非常信任这种以人工智能为基础的检测技术，它完全可以与以x射线为基础的技术相媲美。碧特博格啤酒厂共有八条生产线，其中三条已经配备了Linatronic AI，对于以后增加的生产线，也已经有了相应的打算。看来，这位检测行业的夏洛克·福尔摩斯还有许多工作需要完成。