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以CFRT瑕疵检测为切入点,看中集如何携手创新奇智释放AI潜能

2020年12月22日             作者:e-works王聪       
关键字:创新奇智  中集  CFRT  瑕疵检测  
中集青岛冷藏产业基地从CFRT瑕疵检测项目入手,成为传统制造企业通过人工智能技术,优化生产流程、降本增效的最佳实践。

    回顾2020年,人工智能的技术和应用又进入了一个新阶段。这一方面得益于上游技术的发展,另一方面得益于下游需求的倒逼。以制造业为例,越来越多的企业正试图结合人工智能更加有效地利用和处理信息,解锁数据的模式和可用性,解决之前甚至无法预见的问题。根据国家工业信息安全发展研究中心发布的《2020人工智能与制造业融合发展白皮书》显示,人工智能与制造业的融合正在向更深层次迈进,制造业智能化升级将呈现多技术融合态势。

    然而对于许多传统制造企业而言,虽然看见了人工智能的浪潮,想踏浪而行却并非易事。要知道智能制造走到今天,寄希望通过人工智能“毕其功于一役”,解决所有问题显然是不现实的。企业必须结合自身需求找准切入点,通过解决实际场景中的一个个问题,让每一步都走得掷地有声。

    在这方面,中集青岛冷藏产业基地从CFRT瑕疵检测项目入手,成为传统制造企业通过人工智能技术,优化生产流程、降本增效的最佳实践。中集青岛冷藏产业基地CIO耿峰表示:“人工智能价值难以被准确衡量是制造企业应用AI的制约因素之一,但不用人工智能势必影响企业未来的竞争力,因此我们积极引入专业的人工智能商业化厂商 — 创新奇智,双方共同发掘适合AI的应用落地场景,从CFRT瑕疵检测应用入手,找到了低成本、高价值的人工智能实现路径。”

    创新奇智在成立不到3年的时间内,便一举成为国内领先的人工智能产品及解决方案供应商,在IDC发布的《中国AI赋能的工业质检解决方案市场分析》报告中,市场份额位居中国AI工业质检第2,这与其“技术产品+行业场景”的打法不无关系。从创立之初,创新奇智就树立了“人工智能赋能商业价值”的使命,通过深耕制造业应用场景,让人工智能发挥价值,助力传统产业智能化转型升级。

发展新材料事业中不容忽视的“小问题” 

    中集青岛冷藏产业基地隶属于中国国际海运集装箱集团股份有限公司(CIMC,简称中集集团)。据耿峰介绍,目前中集青岛冷藏产业基地主要由青岛中集冷藏箱制造有限公司、青岛中集特种冷藏设备有限公司、青岛中集创赢复合材料科技有限公司和中集冷链研究院构成。其中标准冷藏箱具备年产6万台以上生产能力,全球市场占有率约35%,连续9年全球第一。特种冷藏箱拥有全球最先进的专业生产线,全球市场占有率超过60%,产品覆盖欧美、澳洲等6大区域市场。

    创赢复合材料作为中集新成立的业务,在2019年当年就实现了盈利5000万的目标,是中集集团重点新兴产业,发展前景广阔,潜力巨大。相较于一般材料而言, CFRT片材作为一种热塑性连续复合材料,其生产工艺主要是将颗粒和玻璃纤维通过高温定型融为一体,生产过程与织布、钢卷类似,属于典型的流程制造,具有以下特点:

    1.产品瑕疵不可避免。CFRT片材质量受配方、温度、工艺、时间等多种因素影响,加上玻璃纤维本身在工艺环节的材料特殊性,导致生产过程中难免会出现干砂、偏色等瑕疵。

    2.生产过程连续。CFRT片材一卷长度约3500米,整个生产流程中即使出现瑕疵,也不能间断停机。

    “以往在质检环节,我们采取的做法是由工人盯着手工记录。”耿峰表示这也是新材料事业发展初期采取的不得已手段。在他看来,毕竟人的精力是有限的,人工质检的模式很难保证所有的瑕疵种类和位置都被有效记录,并且这种长期流水化的作业对工人本身也是一种挑战,不符合中集以人为本的发展理念。此外,这也将导致CFRT片材交付给产业链下游进行深加工时,合作伙伴无法精准定位瑕疵位置,需要每卷打开边用边切割,降低生产效率。

    随着中集新材料业务的蓬勃发展,依赖传统人工质检的模式不仅影响效率,还将进一步提高成本。因此,在智能化技术不断融入到制造业的大趋势下,中集青岛冷藏产业基地决定采用基于人工智能的视觉检测技术替代人来完成产品质检过程。

携手创新奇智,AI让瑕疵无处可逃

    在耿峰看来,相较于传统的图谱识别需要不断补充瑕疵库,人工智能技术在质检领域具有精准度高、自动化程度高、成长空间大、信息集成与留存明显等优势。在确定应用人工智能技术进行CFRT片材瑕疵检测后,中集青岛冷藏产业基地迅速展开了项目POC验证选型。而促使最终选择创新奇智作为解决方案供应商的首要原因,是创新奇智强大的ManuVision工业视觉平台,能够将传统视觉技术和深度学习视觉技术相结合,快速适应新材料对于瑕疵的准确识别需求。

    此外,耿峰表示创新奇智能够深入理解制造业在生产场景中存在的“痛点”,不仅拥有先进的算法模型,更包括从上层MES到下层PLC、自动化系统集成的知识背景。无论是生产车间预测性防护、产品质检/分拣等方面都具有成熟的应用案例和典型客户用于参考借鉴。“深耕制造业所积累的工业know-how,使创新奇智在前期的方案讨论中能够提出很多细分场景下的AI模型构建方法和数据集成细节,有些甚至是我们都不曾考虑到的。”耿峰坦言道。

    值得一提的是,耿峰还赞赏面对今年初突如其来的一场疫情,创新奇智青岛实施团队能够积极远程沟通项目细节并进行远程调试,通过建立一套行之有效的标准应对疫情带来的不确定性,正是这种专业性有效地把控了项目进度,保证了项目质量。

    最终在今年6月份,基于ManuVision工业视觉平台的CFRT片材瑕疵检测项目顺利实施,通过在生产线上搭配工业高清摄像头辅以光源设备,配合创新奇智深度学习算法,外部工作台能够自动检测并记录CFRT片材上的瑕疵种类及位置,针对每个瑕疵点进行拍照并生成彩色版的“病例报告”,让每一卷CFRT片材上的瑕疵都一目了然,检测精度高达99.9%,解除了CFRT片材在未来深加工环节的“后顾之忧”。

循序渐进,基于场景逐步释放AI潜能

    目前,系统上线至今已有半年时间,耿峰介绍各功能模块运行稳定,正按照预期目标发挥着作用。谈到本次项目为中集新材料带来的优势,耿峰认为主要体现在以下方面:

    1、提质增效。通过机器视觉自动检测并记录瑕疵,实现了CFRT片材100%全方位的详细检测,利用机器学习实现检测能力的不断提升,保证产品检测质量越来越稳定。

    2、增强核心竞争力。质检自动生成带有每个瑕疵照片及种类、位置信息的彩色版“质检报告”,实现了同类产品“人无我有、人有我优”,成为中集新材料的核心竞争力,提升了下游合作伙伴的信任度。

    3、降低人力成本。通过人工智能全自动质检模式替代工人,解放了人力资源,降低人员招聘需求和培训成本。

    4、赋能工艺改进。通过积累瑕疵大数据,并通过机器学习建模进行深度分析,可以反向对新材料生产工艺进行优化,从设计端提升产品质量。

    耿峰强调,未来智能制造的一个核心特征是需要深入到场景应用中,而这恰恰是人工智能的强项。“在技术日新月异和市场充满不确定性的今天,企业推进智能化不能再像之前那样花费巨大的资源建立一个大而全的平台,而是需要根据业务需求解决场景下的实际问题。”接下来,中集青岛冷藏产业基地也将持续推进人工智能应用。一方面将目前已有的成熟模式在产线中拓展,将基于人工智能的瑕疵检测拓展到新材料新增的九条生产线中;另一方面,也会进一步在冷箱/标箱OCR识别、集装箱表面喷涂上应用人工智能技术,实现集装箱生产过程的能效优化。

    最后,在总结传统制造企业如何更好的应用人工智能技术,耿峰给出了如下建议:

    1.弄清楚对于人工智能的需求。要知道人工智能只是手段,不是目的,企业需要结合自身业务场景让人工智能落地,才能带来实际价值。

    2.选择适合的合作伙伴。未来基于人工智能的应用都是共联共建项目,对于企业而言有场景有需求,对于供应商而言有技术有团队,可谓是“一边有酒一边有故事”,找准合作伙伴才能实现更好的融合。

    3.大处着眼、小处着手。耿峰建议企业最好的启动计划是从小项目着手,在3~6个月或更短时间内形成可度量的结果,实现人工智能和传统模式之间的快速迭代。

责任编辑:王聪
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