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【数字经济应用场景-案例说|产业互联网系列(三)】富驰高科:以AI视觉检测成就工厂降本增效的示范区
发布日期:2021-08-19    来源:北京软件和信息服务业协会    分享到:

北京产业互联网既肩负着再造数字经济万亿级产业集群的重要使命,也承担着促进数字经济与实体经济融合应用的重要任务。为此,北京软件和信息服务业协会在《数字经济应用场景-案例说》栏目中重磅推出产业互联网系列,旨在生动地展现数字经济如何具体重塑产业的新局面,唤起人们对数字经济,特别是产业互联网改变生产、生活和生产关系的认知。

本期案例中,富驰高科通过AI视觉检测取得了增效、提质和降本的效果:仅需几秒就能完成对目标零件360度无死角的采图、分析、分类的工作,而原来人工质检则需要大概一分钟,相对人工质检效率提升10倍;检测能力全面超越人工水平,系统24小时持续稳定工作,解决人力检测质量难以标准化,状态不稳定,容易疲劳等问题;降本:在10多台设备持续满载生产的情况下,项目预计每年为客户节省人力成本数千万元。

产业互联网类型:工业互联网

案例提供单位:腾讯云计算(北京)有限责任公司

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上海富驰高科技股份有限公司(简称富驰高科)是一家金属粉末注射成型(MIM)产品专业制造商。经过20多年的发展,富驰高科的产品目前已在消费电子、医疗、汽车、航空航天等领域获得广泛的市场应用,并得到了行业巨头的认可。

 

转型诉求

近两年,富驰高科遇到了一些成长的烦恼。相较于压制成型技术产品,MIM产品的表面粗糙度更低,很多产品生产出来之后就可以直接组装使用。这使得MIM产品生产线的质检环节,成为其产品投入市场前的最后一关,而富驰高科的烦恼,也出现在这质检环节。在前端工序中,从注射到烧结、整形,富驰高科的自动化程度都已经很高,可达到90%以上。但唯独在质检环节,因为MIM产品形状结构复杂,存在很多异形,导致一般的检测设备和检测方法都难以满足要求。所以一直以来,富驰高科都依赖于人工进行质检。可是,随着整个行业的发展,人工质检的局限性也越发凸显。

富驰高科服务的某头部厂商,对产品的要求就极高。“他们对手机内部零部件的要求,和其他客户对外观件的要求一样,而且一旦发现有不合格的零件流出,他们还要求对整条产线进行前后追踪。”富驰高科相关负责人表示。

人工质检最大的问题,就是工作人员会出现疲劳。他们要每天盯着零部件找外观缺陷近10个小时,工作内容枯燥不说,出现眼部疲劳在所难免。尽管富驰高科规定质检工人要定时休息,但这依旧治标不治本。在发现的不合格件中,绝大多数都是因为工人疲劳出现漏检。不仅如此,人力资源的管理也是一个重要难题。现在,富驰高科每年生产的零部件多达数亿个,如果全部依靠人工质检,在每年的产能高峰期仅质检人员数量就超过1500人,这对人员招聘带来巨大挑战。

所以,无论是从员工工作状态改进,还是提高质检效率的角度来说,质检自动化都变得十分迫切。


创新应用场景

富驰高科曾采用某国外厂商的质检自动化解决方案。对于手机零部件不同位置出现的不同产品缺陷,该软件都能很准确地识别。但是,它无法满足同一缺陷在不同位置迁移的识别,这对富驰高科的质检工作而言,是一个很大的漏洞。所以在2020年,富驰高科开始寻找其他解决方案。期间,很多相关解决方案供应商前来洽谈沟通,甚至供应商拿了样品回去进行成像分析和初步的算法研究。但是他们反馈回来认为,都是这个案子难度比较大,做解决方案投入很大,最终都放弃了。

实际上,因为富驰高科已经使用过上述国外的技术方案,所以对于新进入的供应商来说,关键是此解决方案之上进行进一步突破。

就在其他供应商都打了退堂鼓的时候,腾讯云站了出来。“在项目调研过程中,腾讯云就派团队过来驻场跟进,在与富驰高科的团队对接时,很认真地抛出一些问题,大家共同探讨。”富驰高科的一位高管回忆说,“腾讯云给我们的感觉,是把这件事当成自己的事来做,所以至少在用心度上,已经超过了其他厂商。”而通过合作,腾讯云不仅是在态度上,更是在解决问题的能力上得到了富驰高科的认可。富驰高科管理层表示,他们认为在MIM技术的外观AI检测系统上,腾讯云的技术已经处在行业最领先的水平。

后来,腾讯云确实用成绩逐渐赢得了客户的信任。在使用机器进行批量质检时,产品上一些细微的裂纹都能够被发现。而且腾讯云针对富驰高科推出的一些定制化功能,比如缺陷迁移、分级标定、光度立体等,解决了此前没有得到解决的问题。

腾讯技术负责人回忆说,“当时面临非常大的技术难题。工程方面,在质检仪硬件算力有限的情况下,团队采用优图实验室此前开源的TNN深度学习推理框架,借助算法模型加速和智能调度等多种技术能力,实现性能的优化,在短时间内完成百余张高分辨率图片的推理计算和光度立体图片的处理,还节约了硬件成本。算法方面,创造性设计了光度立体成像解决方案,克服了MIM产品因高反光特性而导致的产品缺陷与正常反光混淆的业内难题,成功判断连人眼也很难分辨的缺陷。并结合域适应迁移学习和缺陷生成技术,帮助富驰在产品早期样本数据严重不足的情况下,达到检测指标可用状态。”

 

产业赋能价值

富驰高科现在在手机摄像头组件的质检工作中,仅需几秒就能完成对目标零件数十个大小点位的采图、分析、分类的工作,而原来人工质检则需要一分钟。

在质检效果上,经过实际测试,基于腾讯云技术方案的工业质检仪慧瞳已经可以达到预期水平,并且实际效果已明显高于人工质检水平。除了提质、增效,自动化设备的应用,也帮助富驰高科实现了降本。一台质检仪的工作效率是原来人工的20倍,目前已经上线10多台设备,在机器持续满载运行的情况下,一年可节省人力成本数千万元。

对富驰高科来说,通过与腾讯云的合作,解决了困扰其许久的难题;而对腾讯云而言,与富驰高科的合作,则是其在消费电子行业成功打造了一个典型案例。在富驰高科之前,腾讯云并没有做过同类型的质检项目,所以一开始在与富驰高科接触时,腾讯云项目团队也没有百分之百的把握一定能做成。

腾讯云AI技术负责人吴总表示,腾讯云首先非常看重这个行业的整体发展方向,所以无论能否成功,都决定全力投入。当然,腾讯云也并非盲目地全情投入,公司内部腾讯云/优图实验室在AI方面多年的技术、应用积累,才是其接手富驰高科项目的真正底气来源。此前,不管是在研究侧还是工程侧,优图实验室都取得了优异的成绩,在技术落地方面,寻找业界难题去挑战,也是优图实验室攻坚的主要方向。

一直以来,制造业的企业客户在选择合作伙伴时,非常看重实际案例,因为没有经过批量复制的方案,可能给产线带来风险。而现在,腾讯云通过富驰高科的质检项目,已经在该领域立下了标杆。

 


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