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聚焦“ AI+ 先进制造”技术,中科慧远助力中国工业检测迈向更高端

2019-07-22 15:45身材

  日前,华为在武汉举行新品发布会,并在会上宣布华为已于 5 月 30 日实现了 1 亿部手机的出货量。相比 2018 年全球智能14. 56 亿台的出货量,华为正以强势追赶的态势,引领着中国手机行业快速奔跑。

  手机市场的兴盛蓬勃,拉动了主机芯片、光学镜头、盖板玻璃等配件的需求量激增。仅以手机盖板玻璃为例,中国每年约有 30 亿片手机盖板玻璃片出货。另据兴业证券研究所研究报告显示,受益于3D玻璃加速渗透,手机防护盖板玻璃市场预计在 2019 年达到 540 亿元,整个玻璃背盖板的市场将近千亿元。

  当前,智能手机正进入存量时代,各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势,手机背盖板作为未来行业竞争中的关键部分,亦成为上下游厂商竞相角逐的热门。

  早前,手机盖板主要以亚克力材质为主,但随着技术工艺和智能手机的普及,当前的智能手机和平板电脑已经几乎全部采用盖板玻璃。盖板玻璃是一种具有强度高、透光率高、韧性好、抗划伤、憎污性好、聚水性强等特点的玻璃镜片,其内表面须能与触控模组和显示屏紧密贴合、外表面有足够的强度,达到对平板显示屏、触控模组等的保护、产品标识和装饰功能,是消费电子产品的重要零部件,广泛应用于手机、平板等电子产品。

  据了解,手机盖板玻璃流程严格,是3C领域对检测要求极高的门类,包括玻璃外形打孔、钢化、抛光、丝印、镀膜、清洁等诸多复杂环节。而每一个生产环节都涉及玻璃质量检测,工序多达 10 余道。目前几乎所有的流程都是人工检测。以全球最大的手机玻璃面板生产商伯恩光学为例,其 14 万余员工中,有超过40%的人在进行盖板玻璃人工检测。另有数据统计显示,目前中国手机盖板玻璃检测领域专职检测人员达到 10 余万人,每年工资支出超 100 亿人民币。

  即便是在大量人力成本的投入下,玻璃质检合格率依旧很难保障。据了解,由于玻璃检测过程中的强光照射,工人 3 个月视力即下降至0.6,导致从业人员平均月流失率达到20%。 进一步加剧了质检员水平的波动,导致良率难以提升。

  受限于技术突破,困扰手机盖板检测的行业痛点,成为了中国手机制造业升级发展掣肘。而随着机械、光学、人工智能算法的进步,如何攻克AOI(自动光学检查)检测技术的效率与准确率,实现品质的在线控制,有效降低成本,一直是从业者的未解难题。在此背景下,部分厂商开始尝试采购海外设备,却要为之负担高额的技术引进和服务成本。

  为了实现核心技术自主可控,研发出世界领先的新型工业化检测设备,国内各科研院所、高校和企业进行了大量探索。 2017 年 8 月,在中科院自动化所精密感知与控制研究中心传来喜讯:该所研究员张正涛带领实验室的科技成果产业化团队中科慧远,研发出了中国首台AOI智能检测设备,后续又迅速开发出面向更多应用的系列设备,经过两年的在线运行与验证,完全达到了客户工业4. 0 智能生产车间的技术指标要求,也是目前中国唯一可提供整机设备的供货商,实机性能指标行业领先。

  在中科院自动化所的人工智能机器学习算法技术积累下,张正涛带领中科慧远团队结合先进的视觉信息处理、智能控制方法、精密机构设计与集成等,提出了基于显微视觉的精密检测技术与方法,成功应用于我国“神光”项目重大装置中,在此基础上,中科慧远又把其转化在了盖板玻璃行业全自动化生产线上。

  通过该项技术,在盖板玻璃行业最难管控的头色印刷工序与镜面银印刷工序中,中科慧远将品质全检漏检率严格控制在了1%以下,过检率控制在了2%以下,远低于行业实行人工全检下仍普遍高于5%的误判率。

  降低了人力成本,提升了良品率,助力行业迈向更高端。在解决了光学玻璃检测难题之外,中科慧远目前已在光、机、电、软、算方面已经形成良好的解决能力,尤其注重在工业检测前中后期工业大数据挖掘与分析,进而形成数据闭环,实现无缝工艺品质全流程监控。用团队创始人张正涛的话说,中科慧远致力于构建互联互通的行业品质数据流,挖掘数据价值,助力智能制造!

  不仅攻克了玻璃检测技术壁垒,中科慧远的技术成果还可扩展到LCD显示屏、车载导航屏、航空接插件、半导体、定制家具等检测领域,目前已量产应用的产品包括盖板玻璃成品检测仪、白片检测仪、高精度3D玻璃背盖检测仪、丝印在线品控仪、蓝宝石表面检测仪等,在电子元器件和光学元件生产、3C制造业等领域市场应用前景广泛。目前已与伯恩光学、蓝思科技、苹果、华为、三星等行业上下游展开了合作。

  未来,智能制造将在全球普及,谁掌握了AI核心技术谁就掌握了前进的脉搏,而机器视觉将成为连接万物的根源。在未来规划方面,中科慧远下一步将面向工业大数据,开发通用灵巧质检机器人,打通制造关卡,实现真正的智慧检验。 “追求卓越,不断创新,成为全球制造企业最可信赖的伙伴。这是我们的发展目标。”张正涛说。


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