光，在生活中無(wú)處不在，與視覺(jué)緊密關(guān)聯(lián)；AI，則是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要驅(qū)動(dòng)力。
在兩江新區(qū)明月湖畔，有一家年輕的企業(yè)將“光+AI”作為核心技術(shù)，通過(guò)顛覆性創(chuàng)新，將硬科技轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力，研發(fā)出多個(gè)國(guó)內(nèi)“首臺(tái)套”智能視覺(jué)裝備，賦能新能源汽車、泛半導(dǎo)體等制造業(yè)領(lǐng)域。
這家企業(yè)，就是重慶中科搖櫓船信息科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：中科搖櫓船）。
繼承硬科技“基因”
在重慶豐富的制造業(yè)場(chǎng)景中找到應(yīng)用點(diǎn)
“光+AI”到底是啥？近日，記者來(lái)到中科搖櫓船，在展廳中看到了眾多產(chǎn)品和應(yīng)用場(chǎng)景。
以“3D涂膠檢測(cè)系統(tǒng)”為例，這是中科搖櫓船在2022年開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)（套）設(shè)備。搭載該系統(tǒng)的涂膠檢測(cè)機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)響應(yīng)，精確檢測(cè)新能源汽車車身的涂膠缺陷。
其中，“光”體現(xiàn)在高精密光電檢測(cè)技術(shù)，系統(tǒng)使用的3D高速攝像機(jī)可以360度成像，Z軸精度可達(dá)0.02毫米；而“AI”則是系統(tǒng)搭載的算法，它可以在0.3秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)采集圖像的三維重建。
二者結(jié)合，打破了此前新能源汽車國(guó)產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的頑固痛點(diǎn)：用2D視覺(jué)檢測(cè)，能在平面上識(shí)別出車身涂膠的斷點(diǎn)、寬窄不一和位置異常，卻無(wú)法判斷涂膠的高度。也就是說(shuō)，即使涂膠厚到溢出，2D視覺(jué)檢測(cè)也“抓”不到這個(gè)質(zhì)量缺陷，還是得靠人工肉眼判斷。不僅準(zhǔn)確率低，還會(huì)拖延新車交付時(shí)間。
而中科搖櫓船的3D涂膠檢測(cè)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三軸立體成像，既有圖像，又有坐標(biāo)位置，通過(guò)Z軸測(cè)距，可以精確“捕捉”涂膠的高度，檢測(cè)準(zhǔn)確率可達(dá)99.9%，且價(jià)格比國(guó)外同類產(chǎn)品便宜40%左右。
如今，該系統(tǒng)已在賽力斯汽車二工廠得到應(yīng)用，有效地提升了新能源汽車車身的涂膠質(zhì)量，加快了交車進(jìn)度，讓“重慶造”新能源汽車的細(xì)節(jié)更趨完美。
“這是企業(yè)的硬科技實(shí)力在重慶豐富的制造業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中找到的結(jié)合點(diǎn)之一。”中科搖櫓船董事長(zhǎng)鄭道勤表示。
2020年，中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所與重慶兩江新區(qū)以“院地”合作方式，攜手孵化了中科搖櫓船。企業(yè)主要的技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自西安光學(xué)精密機(jī)械研究所，具備國(guó)內(nèi)高精密光電測(cè)量和人工智能最頂尖的技術(shù)實(shí)力。
但如何才能讓硬科技落地？企業(yè)成立之初，鄭道勤也曾困惑過(guò)。
“好在，重慶作為國(guó)家重要現(xiàn)代制造業(yè)基地，為我們提供了機(jī)會(huì)。”鄭道勤說(shuō)，在大量實(shí)地調(diào)研后，中科搖櫓船決定以“光+AI”作為基礎(chǔ)，打造工業(yè)4.0的感知終端入口，賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
開(kāi)展顛覆性創(chuàng)新
“教”會(huì)人工智能視覺(jué)識(shí)別“逆向思考”
鄭道勤介紹，從感知角度來(lái)看，人類獲取的信息中有70%—80%來(lái)自視覺(jué)。中科搖櫓船認(rèn)為，將機(jī)器視覺(jué)和AI技術(shù)融合，將是決勝工業(yè)4.0的關(guān)鍵。
基于這一思路，中科搖櫓船在實(shí)踐中開(kāi)展了顛覆性創(chuàng)新。2022年，一家國(guó)內(nèi)知名顯示面板企業(yè)找到中科搖櫓船，提出了一個(gè)超高難度的需求：合作研發(fā)用于Micro LED顯示屏的檢測(cè)裝備。
Micro LED被認(rèn)為是顛覆產(chǎn)業(yè)的“終極顯示技術(shù)”，具有高分辨率、高對(duì)比度、高色彩飽和度、低功耗、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于手機(jī)等各種電子產(chǎn)品中。
而Micro LED顯示屏質(zhì)檢，堪稱“地獄級(jí)”難度：在直徑4—6英寸的Micro LED晶圓上，排布有上百萬(wàn)顆芯片，其中有缺陷的可能只有2—3顆。如果不把它們找出來(lái)，整個(gè)晶圓的質(zhì)量都要受影響。
也就是說(shuō)，中科搖櫓船需要找到一個(gè)方法，在上百萬(wàn)顆芯片中，快速找到缺陷芯片并標(biāo)注出來(lái)。
一開(kāi)始，中科搖櫓船決定建立一個(gè)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別缺陷芯片的AI模型。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是給AI模型“看”大量的缺陷芯片圖像，“教”它識(shí)別哪些是不合格的芯片。
但是，當(dāng)時(shí)該國(guó)內(nèi)知名顯示面板企業(yè)尚處在試產(chǎn)階段，Micro LED顯示屏產(chǎn)量不高，有缺陷的芯片更少。每月可供AI模型“學(xué)習(xí)”的缺陷芯片圖像不過(guò)區(qū)區(qū)幾十張。
這讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)感到巨大的壓力——AI模型學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)就是海量數(shù)據(jù)，沒(méi)有足夠的圖像素材，怎么“教”？
在嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)面前，團(tuán)隊(duì)迸發(fā)出一個(gè)顛覆性思考：既然“教”不會(huì)AI識(shí)別缺陷，那么就反過(guò)來(lái)，“教”它識(shí)別正常芯片，再反推哪些是缺陷芯片！
鄭道勤表示，這一逆向思考模式，代表著國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別AI的技術(shù)路線轉(zhuǎn)變。通過(guò)重構(gòu)算法，中科搖櫓船運(yùn)用從國(guó)內(nèi)知名顯示面板企業(yè)處獲得的大量正常芯片圖像，訓(xùn)練出可以在4—6英寸Micro LED晶圓上發(fā)現(xiàn)2像素精度級(jí)缺陷的AI模型。而目前，國(guó)際同類產(chǎn)品的識(shí)別精度最高為5像素。
2023年，中科搖櫓船為國(guó)內(nèi)知名顯示面板企業(yè)提供了國(guó)內(nèi)首套Micro LED檢測(cè)裝備。記者看到，這臺(tái)裝備形如一個(gè)白色大盒子，內(nèi)部配有高速攝像機(jī)，從外部的顯示屏上，能觀察到Micro LED芯片的外觀缺陷檢測(cè)結(jié)果。
憑借這一檢測(cè)裝備，Micro LED顯示屏像素良率得以大幅提升，還可以精準(zhǔn)修復(fù)缺陷芯片，生產(chǎn)成本隨之降低。目前，該檢測(cè)裝備已經(jīng)在國(guó)內(nèi)知名顯示面板企業(yè)應(yīng)用，“護(hù)航”Micro LED顯示技術(shù)走向大規(guī)模商用。
深度融入制造業(yè)
將在重慶打造全國(guó)智能視覺(jué)總裝基地
在上述檢測(cè)裝備發(fā)布后，鄭道勤發(fā)現(xiàn)，目前全球范圍內(nèi)，只有兩家企業(yè)可以生產(chǎn)這種設(shè)備，其中之一就是中科搖櫓船。
鄭道勤透露，作為高科技企業(yè)，中科搖櫓船傳承了西安光學(xué)精密機(jī)械研究所60多年沉淀的硬科技實(shí)力，下一步，企業(yè)將繼續(xù)加大在AI和機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的研發(fā)投入，提升產(chǎn)品的性能和精度，以創(chuàng)新培育新質(zhì)生產(chǎn)力。同時(shí)還將加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，積極推動(dòng)“熱帶雨林”式產(chǎn)業(yè)生態(tài)，共同推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
鄭道勤表示，人才是推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的核心力量，中科搖櫓船將積極與清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)重慶學(xué)院、重慶大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等開(kāi)展深度合作，共同培育創(chuàng)新人才，推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
記者了解到，基于“智能視覺(jué)識(shí)別國(guó)家隊(duì)”的實(shí)力，目前，中科搖櫓船獲批建立了5個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)，起草編制4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；已形成21項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，新開(kāi)發(fā)10余款新產(chǎn)品；參與國(guó)家級(jí)課題1項(xiàng)、承擔(dān)省級(jí)重大科研課題項(xiàng)目2項(xiàng)、自主承擔(dān)科研項(xiàng)目20余項(xiàng)。目前擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)100余項(xiàng)，發(fā)明專利21項(xiàng)，實(shí)用新型專利9項(xiàng)。
“今后，我們還是要繼續(xù)深耕重慶，同時(shí)開(kāi)展全國(guó)布局。”鄭道勤表示，為了更好地服務(wù)重慶乃至全國(guó)制造業(yè)，中科搖櫓船計(jì)劃在未來(lái)3年內(nèi)投入超過(guò)20億元，在重慶建設(shè)全國(guó)智能視覺(jué)總裝基地。
同時(shí)，中科搖櫓船還計(jì)劃在未來(lái)2年內(nèi)在重慶建設(shè)智能制造AIGC創(chuàng)新中心和行業(yè)大腦應(yīng)用研發(fā)中心，為半導(dǎo)體、新能源、醫(yī)療等行業(yè)提供解決方案，沉淀行業(yè)智能化應(yīng)用模型，打造面向區(qū)域和行業(yè)應(yīng)用的數(shù)字化體系。
新重慶-重慶日?qǐng)?bào)記者 申曉佳
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