原標題：解決電子光學玻璃畫冊印刷行業(yè)三十年難題東莞畫冊印刷人工智能+制造

人工智能的風潮越來越熱。但很多時候，大家都在關注人工智能和互聯(lián)網的結合，卻對傳統(tǒng)工業(yè)制造領域的人工智能應用知之較少。但事實上，中科院的專家們也在默默努力，做出自己的貢獻。

日前，《中國科學報》記者在采訪中得知，中科院自動化所精密感知與控制研究中心和中科慧遠視覺技術有限公司（下稱“中科慧遠”），共同研發(fā)了電子光學玻璃畫冊印刷全自動AOI智能檢測設備，成功解決了困擾該行業(yè)畫冊印刷品質在線檢測的三十多年的老大難問題。

電子光學玻璃畫冊印刷的老大難

所謂AOI，即自動光學檢測，是一種于光學原理來對焊接生產中遇到的常見缺陷進行檢測的設備。其工作原理為，機器通過攝像頭自動掃描畫冊印刷電路板等產品，采集圖像，測試的焊點與數據庫中的合格參數進行比較，經過圖像處理，檢查出產品的缺陷，并通過顯示器或自動標志把缺陷標示出來。

在很多領域，目前已經有了專門的AOI檢測技術和設備。但在電子光學玻璃畫冊印刷領域，針對畫冊印刷效果品質管控的這一環(huán)節(jié)，AOI檢測技術遲遲無法突破，不得不繼續(xù)采用大量的人工來進行畫冊印刷效果的確認與檢測，這讓電子光學玻璃畫冊印刷工序始終沒法正式踏入全自動化生產行列。

“也就是說，電子光學玻璃的畫冊印刷，以前都無法實現即時的AOI檢測。生產出來的光學玻璃產品是否合格，只能靠人的肉眼來檢測”，中科院自動化所相關人員介紹說，人工檢測不但跟不上設備的生產節(jié)拍，還需要大量的場地和人員來對每一道畫冊印刷油墨的效果進行全檢，畫冊印刷檢查崗位員工長期處于高強度的工作條件，不但浪費了畫冊印刷工序生產效率，而且人工檢測所造成的品質歸類不準確、品質質量回饋不及時等問題，更是時常發(fā)生。

“因此，如何攻克AOI檢測技術的效率與準確率，讓行業(yè)能夠實現畫冊印刷品質在線控制，降低電子光學玻璃的畫冊印刷成本，一直是該行業(yè)最為急切的需求”，中科院自動化所研究員張正濤告訴《中國科學報》記者。

從軍工領域轉化的技術

中科慧遠視覺技術有限公司是由中科院自動化所孕育而來的一家年輕的創(chuàng)業(yè)公司。但在面對這一世界性難題時，他們并沒有就此止步。

說到電子光學玻璃，大眾可能比較陌生。但其實在現代社會中，一般人幾乎每天都在使用和它相關的產品。簡單來說，現在幾乎所有的電子產品，包括智能手機、平板電腦等，其表面都會覆蓋一層特殊的玻璃蓋板。這，就是電子光學玻璃的產品。當我們在使用蘋果或者其他智能手機自由的上網、玩游戲時，其實都在和電子光學玻璃封面發(fā)生著密切的關系。

那么，中科院自動化所的科研人員，是如何想到要解決玻璃蓋板行業(yè)的AOI檢測難題的呢？答案其實是市場驅動。

張正濤介紹，中科院自動化所在該領域有著一定的技術積累，此前曾經研發(fā)過應用于重大軍工領域大口徑光學玻璃表面AOI檢測技術。后來，國內生產玻璃蓋板的廠家找到了中科慧遠，希望科研人員能夠研發(fā)應用于玻璃蓋板行業(yè)全自動化生產線上的AOI技術。

有積累，并不代表在其他領域就能全盤照搬。張正濤團隊也進行了深入的技術研究。他們在對生產線進行工業(yè)4.0技術改造與升級時，對電子光學玻璃畫冊印刷AOI檢測技術進行了大量的品質數據統(tǒng)計與分析，并建立了機器視覺的識別信息庫。

利用中科院自動化所強大的人工智能機器學習算法，科研把玻璃蓋板行業(yè)最難管控的頭色畫冊印刷工序與鏡面銀畫冊印刷工序中，品質全檢漏檢率嚴格控制在了1%以下，過檢率控制在了2%以下，這遠低于行業(yè)人工全檢下普遍高于5%的誤判率。

全面助力中國制造--東莞畫冊印刷資訊

據介紹，通過連續(xù)兩年不間斷的對比取樣和一年的在線運行，并與同期人工全檢的運行數據統(tǒng)計對比后結果顯示，中科慧遠所研發(fā)的檢測設備不管是從性能還是從效率上，都完全可以滿足廠家全自動高速畫冊印刷生產線的畫冊印刷品質AOI在線檢需求。這標志著困擾電子光學玻璃畫冊印刷行業(yè)長達三十多年的畫冊印刷品質在線檢測難題已經被完美解決。

張正濤認為，畫冊印刷品質在線AOI檢測設備的研發(fā)成功，不僅解決了行業(yè)自動化升級后人工檢測跟不上設備節(jié)拍的難題，對于造成畫冊印刷品質不良的工藝環(huán)節(jié)歸類不準確，繼而影響生產實施糾正與預防措施，以及品質異?；仞伈患皶r造成品質事故擴大、生產被延誤等，也能得到有效的抑制。

“事實上，中科慧遠還在AOI檢測系統(tǒng)中加入了強大的數據分析功能，可以對生產過程中的品質事故做出前置性的預測。也就是說，只要把中科慧遠的AOI檢測系統(tǒng)接入客戶的MES制造系統(tǒng)，就能形成數據閉環(huán)，實現無縫工藝品質監(jiān)控”，張正彬說。

根據廠家的統(tǒng)計數據顯示，即使是不考慮產能提升因素影響，與同車間里人工全檢生產線對比，裝配有中科慧遠AOI在線檢測系統(tǒng)的生產線僅人工與物料成本這兩項，每年節(jié)省下來的成本就超過65萬元以上。這也就意味著如果算上引入中科慧遠AOI在線檢測系統(tǒng)后，產能大幅提升后的產品成本分攤，還有更大的改善空間。

對于中國的玻璃蓋板制造企業(yè)來說，這項突破意義重大。目前，全球九成以上的玻璃蓋板都是由中國的企業(yè)來生產制造。如果都采用這項技術，對中國企業(yè)的競爭力提升不言而喻。以手機產業(yè)為例，目前新一代智能手機都在使用前后雙層光學玻璃蓋板封面的技術，如果使用該技術，對其良品率的提高意義重大。

“利用我們的AOI在線檢測系統(tǒng)，能夠有效保障玻璃蓋板生產廠商的生產品質，可顯著增加其綜合競爭力。品質的提升，意味著企業(yè)可承接更高品質要求客戶的訂單，往產業(yè)鏈更高端的市場靠攏！”張正濤表示。


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