图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台

智东西(公众号:zhidxcom)
编辑 | 剑腾

智东西6月2日消息,近日GTIC 2021嵌入式AI创新峰会在北京圆满收官!在这场全天座无虚席、全网直播观看人数逾150万次的高规格产业峰会上,来自产业链上下游的16位大佬共聚一堂,围绕嵌入式AI的软硬件生态创新、家居AIoT、移动机器人和工业制造产业4大版块地图,带来了深入浅出的分享。

专注于机器视觉研发与应用的图麟科技,是国内率先实现“AI+工业质检”落地应用的AI供应商之一。会上,图麟科技联合创始人&副总裁张险峰以《工业质检数智化转型新思维》为题,分享了图麟科技推动工业质检降本增效的创新思路。

图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台▲图麟科技联合创始人&副总裁张险峰

据中商产业研究院数据,2020年中国智能制造市场规模已超过27000亿元,预计2025年将超过55000亿元,行业场景化特征明显。其中,工业质检是数智化热门场景之一。

但现阶段,工业质检的难点在于,人工检测存在效率低、良品率不稳定等难点,而数智化的技术门槛也很高。

针对这些难点,图麟科技基于光学系统、机电控制、视觉算法和大数据四大核心技术,推出能快速开发部署的Tunicorn通用视觉平台,面向跨行业、跨领域的工业质检场景,并融合了两大系统,可实现算法多模型场景下的调度管理方案。

依托Tunicorn通用视觉平台,图麟科技从手机、车载、TV、笔电等终端盖板玻璃检测,扩展至显示模组外观检测,推出了国内首个成熟的屏幕贴合后智能化检测方案,不断推动工业质检的数智化。

以下是张险峰演讲内容整理:

一、破解人工质检困局,智能质检成数智化热门场景

目前国家大力主张智能制造,工业数字化智能化成为国家重要的战略方向。如今工业互联网已经成为新的投资人关注的重点方向,国家从政策制定方面提出很多指导和意见。

图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台▲工业数智化快速升级,并呈现场景化特征

从2021—2025中国智能制造市场规模的预测可以看到,工业数字化的快速升级呈现了场景化的特征,市场规模越来越大。这里的场景化的发展,包括智能化的研发设计,生产制造的智能化、预测性维护、智能质检、智慧安全管理等等。

图麟科技所关注的更多是在智能质检领域,包括外观缺陷检测、尺寸检测。

在去年疫情的催化下,人口流动性小,中国的很多工厂招工非常困难。招工难,对于成熟工人的培养更是相当困难。即便成功找到工人,并把他培养成为成熟工人,工厂还是很难留住人。因为对于年轻工人来说两班倒,在工厂对着各种光源去看玻璃的缺陷,是十分枯燥的。

以京东方、蓝思、博恩为代表的很多工厂,主要还是在采用人工检测的办法。它们当中检测工人基本占据工人人数的50%,这么高的员工占比带来昂贵的人工成本。同时,对于这类工厂来说,检测准确性的高低,都取决于工人。

人难免会粗心大意,缺陷部件有可能从上一道工序漏到下一道工序中去,最终产出成品。

图麟科技的一名客户在去年就遇见了这样的问题。一名工人把质检设备给关了,导致零件在贴膜时贴歪了,直接进入下一道程序,膜干了以后这一损失已然无法挽回。这种膜每片价格在上百美金,当时损失了几千片,这一疏忽给工厂造成了相当大的损失。

招工难、服务成本高等因素都在制约了人工检测,但很多工厂却没有进行数字化尝试,这主要由于数字化技术门槛很高。

此外,识别缺陷、数据处理、抗干扰性、模型训练、传输控制,完成其中每一项都需要大量成本。难以检测的玻璃中的3D空间,顾客对数据的保密,这也提升了智能质检的技术门槛。

二、一台设备顶30人,图麟科技的高效智能质检技术

人工检测主要通过在强光下反复观察玻璃的缺陷,它的速度在35—36秒/片,缺陷最高25um,瑕疵高达30多种。人工检测良品率不稳定,漏检率高,同时也给工人的视力带来很大的伤害。视觉良好的工人三个月内视力就可能下降到0.6,这也导致质检人员流失率非常高。

图麟科技已推出的手机前后盖板玻璃的检测设备,可以实现手机盖板玻璃缺陷一站式检测。一次性检测出97%以上的瑕疵率,最快速度1片/秒。检测精度在玻璃上达到10um,半导体上能达到3到4um。目前客户实际出货率99.5%以上,一台设备相当于30名产业工人全天的工作量。

图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台▲多技术融合赋能

智能质检设备基于传统视觉检测,同时结合AI数据检测,多技术融合赋能。

工业检测设备不单要考虑算法问题或者图象问题,更多是考虑光学问题、机械问题、算法问题,数据问题这些相关问题的融合。它需要结合多层面的光学系统,多角度、多工位进行打光,从而得到优质的成像。

如果想做很好的产品,没有很好的成像作为基础是不可能的。在工厂环节,图麟科技追求非常高的稳定性,在上下料、检测、传输环节做了细致工作。对于极脆弱的超薄玻璃UTG,在运输环节它不能有任何损坏,这对于机电控制是很高的要求。

在视觉算法方面基于深度学习以及传统的检测和识别算法,图麟科技也拥有相应的平台。

基于图麟科技在行业累积的经验,它拥有的丰富的行业数据,可以使得设备可以适应不同公司、乃至不同行业的使用场景。在平台层它拥有多代理分布式处理器,也有数据搜集标注管理的平台,其后还有视觉算法、光学系统、机电控制、大数据系统。图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台▲Tunicorn通用视觉平台

这些视觉平台之上,可以延展开更多行业应用,包括盖板玻璃检测,显示模组盖板检测,显示电路检测以及半导体内和类半导体检测以及通用外材外观检测等。

以盖板玻璃为例,技术设计方案上,它的数据检测十分困难。2015年盖板玻璃在各个产线已经进行样机测试,真正成形跨过大概四年时间。积累了大量数据,由于各个工厂对保密性要求一般比较高,所以很难获取这些数据。

另外,需要对各种光源组合进行试验,得到高质量的照片。想检测出出玻璃上面的缺陷,对精度的要求特别高,需要用高分辨率相机进行拍摄。尺寸不一,从大的LCD,比如现在的电视,乃至到中尺寸的平板,以及小尺寸的手机、可穿戴设备等等,另外还要适应在线检测的生产节奏。

有的产线生产节奏非常快,这对检测和识别提出很高的要求。

基于这些图麟科技在质检机器上设置了自主设计的光学系统,通过多角度、多波长的光源,多样机采集,高速自动对角,保证成像清晰。此外,GPU、FPGA、分布式计算的全方位加速技术,都可以提高图麟质检的处理速度,使它能跟上生产线的节奏。

三、应用领域广泛:从电路、手机到汽车

图麟科技的产品可以在很多领域中使用,盖板玻璃检测领域以及显示玻璃电路检测领域是其最重要的应用领域。盖板玻璃检测领域包括手机的盖板玻璃检测解决方案,以及车载盖板玻璃检测,还有平板和电脑改版玻璃检测。电视盖板、可穿戴设备以及中控也都是盖板检测的领域范围。

图麟科技张险峰:破解人工质检低效痛点!解读融合四大核心技术的通用视觉平台▲工业质检数智化解决方案

几乎所有的3C设备都需要经过这些工序:ITO、OGS、COF线路检测方案,还有BONDING检测方案。半导体以及类半导体包括晶圆外观的缺陷检测以及Mini LED检测。在此之外延伸出显示模组外观检测,以及通用膜材,手机盖板玻璃检测。图麟科技的质检设备都是成套的,它们能与客户的产线无缝融合到一起。

手机的前后盖板检测效率在双线1.5秒/片,四线基本在1秒/片,可以支持3.5寸到7寸前后盖板检测,检测滑伤、点伤、脏污、凹凸点、油墨区透光以及孔的瑕疵预测。点状缺陷达到直径0.05毫米,线状缺陷宽度0.02毫米。

质检设备也支持支持大一点的部件,如7—18寸车载盖板玻璃检测、汽车中控、后视镜、仪表盘等各种类型的检测。

对于平板和笔记本电脑,有平板盖板、笔记本电脑盖板检测。对于ITO、OGS、COF线路检测方案,对检测精度的要求更加高,其检测精度已经超过了10um,有时候要求在3—4um的范畴。晶圆的外观检测在2—3um,越到半导体领域对检测精度的要求越来越高,而mini LED到低至0.5um。

信濠光电是给三星、vivo生产手机玻璃盖板的企业。该企业目前大量采用人工检测,现在面临的问题就是招不到成熟的工人,人员流失率非常高。人工检测的效率比较低,良品率不稳定,达不到下游厂商的品质要求。在产线智能质检设备之后,大大提高了检测效率,提升了检测的良率,提高了直通率。

图麟科技也给京东方提供屏幕质检设备,平板屏幕CGS用料原本采用人工不撕膜检测,这种方法下部分缺陷无法有效检出,同时人员在搬运材料过程中容易产生压痕。而采用检测设备后异常撕膜现象消失,同时实现了CGS上各种缺陷精准捕捉,避免人工检测带来的二次伤害。

以上是张险峰演讲内容的完整整理。