來看看將AI引入車間 提升質檢效率的華星光電

2020-12-14 電子發燒友

來看看將AI引入車間 提升質檢效率的華星光電

工程師李察 發表於 2018-08-11 09:47:01

位於深圳市光明新區高新技術園區的華星光電生產線是迄今為止國內首條完全依靠自主創新、自主團隊、自主建設的高世代面板線。項目於2010年1月16日開工建設，2011年8月8日建成投產，2011年10月12日開始量產，其主要產品為28英寸、32英寸、48英寸以及55英寸液晶面板，設計產能為月加工玻璃基板10萬張。投產後，產能快速爬升，2012年9月達到月產10萬張基板的滿載產能，以10個月的時間，提前3個月完成產能及良率的爬坡；2012年12月，通過生產工藝優化，產能再創新高，達到12萬片。

企業面臨的挑戰

當前，無論是最新智慧型手機，還是大屏幕電視，全球消費類電子產品需求增長迅速。 LCD 屏幕是當今許多電子設備的關鍵組件，作為 LCD 屏幕製造商，面臨的壓力在於如何製造高品質的產品來滿足需求。

對於總部設在深圳的顯示器組件製造商華星光電而言，要在這個瞬息萬變、競爭激烈的行業保持領先優勢，需要持續改善生產流程和質量標準。目標是先於競爭對手向市場推出先進的優質組件，同時降低成本以保護利潤率。

要在競爭白熱化的 LCD 製造業取得成功，華星光電必須在緊張的時間內交付高品質的產品，但耗時的產品檢驗削弱了它的敏捷性。為了實現這些目標，華星光電一直在努力打造智能工廠、優化流程並採用最新技術，以實現更快速、更高效的運營。該公司成功將多達 95% 的 LCD 製造流程實現了自動化。 不過，有一個瓶頸仍然存在：極其重要的質量檢驗階段。

AI引入車間，提升產品質檢效率

隨著華星光電LCD面板產能的持續提升，為保證產品質量，華星光電需要引入更為高效、嚴格的質量檢測過程，以避免產品出現品質問題，最終給企業運營帶來重大損失。華星光電的工廠負責人說「檢驗是整個製造流程最關鍵的部分，為保證產品質量，質檢人員不得不分別檢查每個 LCD 屏幕，以檢查是否存在瑕疵。儘管我們的檢驗人員訓練有素，但仍有可能漏掉缺陷。同時培訓一名經驗豐富的員工需要花費大量時間和資源。如果我們未能在發給設備製造商前發現瑕疵，可能導致代價高昂的產品退貨和返工，更不用說這將對我們的卓越產品聲譽造成損害。」

為了提升產品的質檢準確率，降低由於人工失誤帶來的瑕疵產品流入市場，華星光電將人工智慧 (AI) 引入了工廠，使用 IBM Watson IoT加速目視檢查流程，並更快速、更準確地檢測產品瑕疵。

華星光電引入了 IBM Visual Insights，這是一款 AI 支持的檢驗解決方案，通過將產品圖像與已知缺陷圖像庫做比對，智能地檢測缺陷。 Visual Insights 可與現有檢驗流程輕鬆集成，讓華星光電能夠迅速啟動和運行該解決方案。

通過與 IBM 研發團隊合作，華星光電打造了一個庫，其中包含大量在其生產線拍照的圖片。 該團隊對圖像進行了分類，包括合格產品和包含各種不同缺陷的產品。接下來，他們使用 Visual Insights 訓練 AI 模型，該模型可以區分這些類別。在車間的檢驗點，華星光電將此模型應用到與超高清相機相連的邊緣計算伺服器。相機在檢驗點拍攝產品圖像，而 Visual Insights 利用 AI 模型將這些圖像與相應的缺陷圖像進行快速比較，並相應地對圖像進行分類。分類的結果隨後發送到雲中，供檢驗人員檢查和評估。

VisualInsights 對它分類的每張圖像分配置信水平，從零（無匹配）到 100%（完全匹配）不等。 如果置信水平低於可接受的閾值，系統提示檢驗人員檢查此項目並確定是否確實存在缺陷。這項能力有助於減少檢驗時間和成本，讓華星光電可以僅將人員專業知識應用到真正需要的地方，同時在多數情況下依靠智能視覺識別。

作為一款 AI 解決方案，Visual Insights 不停地進行學習。 它持續地從檢驗團隊獲取反饋，檢驗團隊利用他們多年積累的專業知識檢查並評估它的自動化分類。糾正信息以及來自車間的圖像隨後包含到 AI 模型的下次訓練周期中，從而改善它檢測未來缺陷的能力。

AI實踐為企業創造價值

通過整合 AI 技術與人員專業知識，華星光電推動實現更準確的產品檢驗，有助於最大限度降低可能有缺陷的產品離開生產線的風險，從而提高整體產品質量。這將降低成本、提高製造產量，並支持公司保持高質量標準，從而保護公司的卓越產品聲譽。

此外，藉助智能檢驗功能，華星光電可以加速處理以往單調乏味、耗費時間的手動任務。 Visual Insights 可以在數毫秒內完成產品圖像分析，比操作人員快數千倍。 這有助於華星光電快速、自信地識別缺陷，從而縮短檢驗交付周期。

華星光電的工廠負責人總結道：「華星光電的首要任務是利用創新性技術，向消費者提供最優質的產品。 IBM Visual Insights 幫助我們將卓越運營提升到更高水平。 我們期望繼續與 IBM 合作，並利用 Visual Insights 全面實現智能製造。」 

武漢華星光電主要產品為高端智慧型手機與移動PC顯示屏。趙軍總向媒體介紹：「小尺寸顯示屏解析度高，製作工藝複雜，以往主要靠進口，隨著國內相關產業的發展，國產顯示器開始唱主角。」

CCTV等權威媒體重點關注武漢華星光電高質量發展

投資額160億元的t3項目，是我國首條完全依靠自主創新建設的第6代LTPS（低溫多晶矽）顯示面板生產線，目前已實現量產。投資額350億元的t4項目，是我國首條主攻柔性摺疊顯示屏生產線——第六代柔性LTPS-AMOLED顯示面板生產線，首臺曝光機於7月20日搬入廠房，預計2019年上半年產品點亮，2020年上半年實現量產。

趙軍總表示，公司的持續快速發展與長期潛心研發是分不開的，去年公司申請發明專利1483件，已連續多年位居湖北省首位。

CCTV-2財經頻道《經濟新聞聯播》進行了報導：產業結構轉型升級助推武漢打造中國「光谷」。

湖北衛視《湖北新聞》進行了報導：核心技術不「化緣」，自主創新助力武漢高質量發展。

武漢電視臺《武漢新聞》進行了報導：持續進行技術創新，技術開發，打破國外顯示技術壟斷。

央視網、央廣網、新華網、中新社、中國之聲、中國新聞網、鳳凰網、湖北日報、湖北網臺、今日頭條等國內媒體也紛紛報導。

此外，China Radio International也進行了報導。

展望未來，武漢華星光電將繼續努力拼搏，為光谷「芯—屏—端—網」萬億級光電產業集群貢獻自己的力量，為長江經濟帶的發展注入新的活力。

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