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给产线装上“工艺大脑”!AI赋能制造,滨海湾这个研究院做了啥?

滨海湾新区 东莞滨海湾新区 2024-03-10

前不久,东莞市工信局发布《东莞市发展智能机器人产业行动计划(2023-2025年)》,提出推动以滨海湾新区为中心的机器视觉产业核心区发展,东莞市新一代人工智能产业技术研究院被纳入重点平台建设工程,建设智能机器人人工智能产业应用基地。


数字赋能、制造转型。东莞市新一代人工智能产业技术研究院(下称“研究院”)落户滨海湾新区一年重点聚焦机器视觉识别检测和边缘智算,开发“工艺大脑”助力工业制造,并同步开展产学研转化、高端人才培养、产业生态构建等工作,推动东莞制造业加快向数字化转型。


未来,滨海湾将依托现有算力资源和科研力量,在全市范围内率先探索机器视觉产业发展路径,重点在半导体、PCB、PCBA等高密度电子部件的高端装备和关键制程等优势领域打造示范标杆,为东莞制造业高质量发展培育新优势。




工艺大脑让“机器眼”更聪明

助力企业降本增效


走进研究院的展示大厅,桌面上放置着两个普通的黑色盒子。这是研究院在边缘智算、机器视觉识别检测领域的最新应用成果——“工艺大脑”光伏小强和PCB小强。它们有着极强的专业算力,一旁的电脑屏幕上呈现出产品缺陷的分析数据,再现了它们在工业生产上的应用场景。

在过去一年,研究院从机器视觉应用环节入手,深度挖掘企业对数字化转型的刚需。调研发现,目前在半导体材料、芯片、电路板、电芯等产品质量检测环节,大多数企业的“机器眼”的检测速度、精度仍有很大的提升空间,产品检测采用“机器初检+人工复检”为主,且检测的缺陷信息无法转化为有价值的数据。

在生产线中,检测环节的效率和精度,影响着良品率和产能大小。根据亿欧智库2023年发布的《绿色智能制造技术融合创新报告》,一条光伏电池生产线由于缺陷带来的损失每年多达60万美金左右,因此持续有效的缺陷检测方法对提高成品质量非常重要。



聚焦这一痛点研究院结合高密度电子集成产业链的工业知识理论,以边缘计算平台为基础进行大量算法训练,开发出这个智能“工艺大脑”。

东莞市新一代人工智能产业技术研究院总工程师刘哲解释,“企业使用这个盒子,相当于在生产线上安装了一个更加聪明、专业的大脑,让‘机器眼’检测变得更智能,精度达到5微米、漏检率达到0.1%以下。”

不同型号的“工艺大脑”算力不同,可根据产线需求安装

除了检测缺陷产品,这个“工艺大脑”还会利用各类缺陷数据进行成因分析,并针对具体工序提出优化改进的意见,实现了数据深加工和数据价值的深度挖掘。


从这个角度上看,该产品不仅提高了检测效率、降低企业的劳动力成本,还助力企业生产优化、产能提升,真正实现降本增效。刘哲介绍,该产品投入使用后,在PCB行业,能减少50%以上质检人员的劳动力成本,以10条产线为例每年平均可以省去300万元;在光伏行业,企业产能和良品率均能提高5%,以20条产线为例平均每天能多生产10万片产品。


“光伏小强”应用到产线中

该“工艺大脑”适用范围广、易于安装、数据私密性强,住了企业降本增效这一发展刚需,已在PCB、光伏、半导体等多个行业共20多家头部企业中稳定运行超80000小时。基于人工智能自主学习的“基因”,产品使用越久、数据训练越多,能力也将进化。


在去年12月举办的“要素融合·知识互联”2023滨海湾人工智能论坛上,研究院发布了这款边缘智能计算平台,受到同行广泛关注。

以该产品为抓手,研究院主动对接全市国家中小企业数字化转型试点工作,通过技术服务、产品供给、授权代理等方式与各企业合作,通过以点带面的方式快速推进数字化基础设施建设,真正将AI技术广泛嵌入到东莞工业领域。



产学研加速融合

培育工业AI产业生态

该“工艺大脑”的成功研发和广泛推广,不仅是人工智能技术赋能工业的成品,也是产学研融合发展的产物。


来自华南理工大学人工智能专业的博士研究生刘璞自2023年4月来到研究院,参与到边缘计算智能平台“工艺大脑”的项目中。“我们经常跟着徐晨院长到各企业调研,接触实际的生产环节、AI技术的工业应用场景刘璞表示,参与一个具体的项目,不仅在学术研究、技术逻辑、项目管理能力上得到导师的指导,自己也更加明确研究的实际效益,更有目标和动力了,以后希望有机会能留在研究院工作。

左一为刘璞,左五为徐晨

这是研究院在引才、育才、留才上的缩影。目前,研究院已有一支工业人工智能领域的资深工程师队伍,综合水平在国内处于第一梯队位列,包括12名双聘教授、25名专业工程师。

发挥团队优势,研究院与浙江大学、西北大学、吉林大学、重庆大学等多家高校、院所共建研究生联合培养基地,已有30多名计算机、自动化等相关专业的硕士、博士研究生参与到研究院的工作中。


人才是第一生产力,这种产学研一体的培养模式,不仅为工业AI产业发展提供源源不断的人才资源和宝贵的科研成果,而且大大增加青年人才留下来的几率,吸引更多人才在东莞、滨海湾加入到工业人工智能行业,形成育才、留才、聚才的闭环体系。


作为技术链接平台“桥梁”,研究院还在推动工业人工智能产业生态构建上持续发力,汇聚各方资源导入到产业生态中


目前,研究院已与深圳诺泰芯、东莞华越半导体、奥美特等企业签约联合开发项目,与北京索为技术、遨博(北京)智能科技、云天励飞、腾讯、海康等AI头部企业达成深度的技术合作加快形成市场口碑与品牌影响力。


依托东莞庞大而齐全的产业链,研究院还与不少集成商、设备商、渠道商建立了良好的合作伙伴关系,能够直接对接到大量制造业一线的企业客户,推动“工艺大脑”产品及数字化技术在产业链上进行更广泛、更深度的嵌入。


究院联合腾讯云举办行业沙龙

高水平的团队、全链条的市场触角、丰厚的企业资源,让研究院在打通工业人工智能的产学研壁垒上拥有独特优势。


写论文、报项目的“纸上研究”要怎么跟制造业结合?前不久,研究院与西北大学、广东省智能制造所共建“西北大学大湾区人工智能创新中心”,通过集聚国内985顶尖高校的教授、博导以及在读研究生等专业人才,将工业数字化的研究成果和技术引入到实体经济中

“依托创新中心的成果转化平台,研究者们得以深入聚焦企业内部、生产线上的升级转型需求与痛点,所进行的研究更容易落地转化。”刘哲介绍。

以OPPO、vivo等龙头企业的引领,依托研究院的平台资源和成果转化力量,滨海湾正谋划整合交椅湾板块370亩土地,打造以“机器视觉+高端装备”为方向精密装备科创园区,吸引上下游企业集聚,不断完善机器视觉产业的上游核心元器件生产制造和中下游的设备集成、系统方案支持以及终端应用等各产业链主要环节,在滨海湾形成良好的产业生态。


来源:滨海湾融媒体中心
编辑:吴碧彤
图片:受访者供图
校审:黄浪萍 郭文君


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