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編者按：質(zhì)檢環(huán)節(jié)作為陶瓷生產(chǎn)工序中最重要的環(huán)節(jié)之一，其智能化數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級一直是困擾行業(yè)的一大痛點(diǎn)。新明珠集團(tuán)聯(lián)合阿里達(dá)摩院經(jīng)過2年多時間的開發(fā)，成功研制AI表面缺陷檢測系統(tǒng)，并在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，對于行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)生了積極的示范作用。本文將對該系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述，分析其優(yōu)劣勢及應(yīng)用效果，供行業(yè)參考。

新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)融合應(yīng)用已成為中國建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)下一步發(fā)展的重要方向。工信部發(fā)布的《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》中指出，支持制造企業(yè)與信息技術(shù)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，推動人工智能、5G、先進(jìn)傳感等技術(shù)的融合應(yīng)用。中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會面向行業(yè)發(fā)布的《建筑陶瓷、衛(wèi)生潔具行業(yè)“十四五”發(fā)展指導(dǎo)意見》提出，推動現(xiàn)代制造與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合和推廣應(yīng)用。促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等在企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、銷售服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合集成應(yīng)用，建設(shè)智能工廠，數(shù)字化車間，推進(jìn)生產(chǎn)智能制造。

作為陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量的“守門員”，質(zhì)檢環(huán)節(jié)是陶瓷生產(chǎn)工序中最重要的環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)的陶瓷質(zhì)檢工作主要依靠人力來進(jìn)行，質(zhì)檢環(huán)節(jié)工人占到總工人數(shù)量的20%以上。近年來，陶瓷企業(yè)普遍面臨著招工難題，疊加培訓(xùn)成本與工人流失率提高等因素，導(dǎo)致企業(yè)在人工質(zhì)檢環(huán)節(jié)的投入不斷提高。同時，采用人工質(zhì)檢的方式，還存在以下問題：第一，長時間重復(fù)工作，工人容易產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致質(zhì)檢準(zhǔn)確率降低；第二，隨著產(chǎn)品尺寸的增大以及工廠生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升，人工質(zhì)檢已難以滿足生產(chǎn)線需求；第三，柔性化生產(chǎn)帶來產(chǎn)品快速變化，質(zhì)檢工人無法快速適應(yīng)。

針對上述問題，行業(yè)龍頭企業(yè)之一新明珠集團(tuán)引入阿里達(dá)摩院的視覺算法科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，開發(fā)AI表面缺陷質(zhì)檢系統(tǒng)(以下簡稱為“AI質(zhì)檢系統(tǒng)”)并實(shí)現(xiàn)了瓷磚檢測線持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

2022年8月4日，“AI賦能陶瓷行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果”在新明珠數(shù)字化示范工廠正式發(fā)布

傳統(tǒng)瓷磚品類產(chǎn)品的表面缺陷大致可分為70余種，根據(jù)大量驗(yàn)證數(shù)據(jù)的積累，單片瓷磚的缺陷種類一般不會超過4種。早在2012年，行業(yè)內(nèi)已開始嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)圖像識別技術(shù)進(jìn)行陶瓷產(chǎn)品檢測，該技術(shù)通過對比檢測樣品與無缺陷樣品之間的圖像之間的區(qū)別來判定缺陷，然而伴隨產(chǎn)品花色、紋路的加速迭代，傳統(tǒng)識別方式已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測。針對這一情況，新明珠與達(dá)摩院的視覺算法科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，基于阿里云計(jì)算+工業(yè)AI視覺的底座能力，從光學(xué)、攝像、AI算法、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等多個維度全面梳理和優(yōu)化，歷時2年多時間的打磨，實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)新產(chǎn)品存在的可能缺陷特征。通過新明珠集團(tuán)祿步園區(qū)的應(yīng)用，AI質(zhì)檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下效果：
一、檢測準(zhǔn)確性高：可識別處0.5mm以內(nèi)的缺陷，缺陷檢出率達(dá)到95%以上，誤檢率不足3%，以上指標(biāo)均超出人工質(zhì)檢平均水平；

二、產(chǎn)品適用性廣：對于更換已生產(chǎn)過的花色，可秒級完成切換；對于全新花色，通過十余塊樣品的現(xiàn)場采集圖片，結(jié)合人工交互+算法調(diào)用，可在5分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)切換。

三、檢測效率高：AI質(zhì)檢系統(tǒng)可以適應(yīng)各種規(guī)格高速運(yùn)行的生產(chǎn)線，可適配產(chǎn)線速度最快可達(dá)到60米/分鐘；

四、極大地節(jié)約了質(zhì)檢環(huán)節(jié)成本：按照現(xiàn)時保證質(zhì)檢質(zhì)量實(shí)際用人的測算方法，檢測人工成本大幅降低約70%，將時間線拉長的情況下，將體現(xiàn)出更明顯地降本增效的成果。

五、可復(fù)制性強(qiáng)：AI質(zhì)檢系統(tǒng)適用于大部分的建筑陶瓷生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的行業(yè)推廣價值。

新明珠AI表面缺陷檢測系統(tǒng)實(shí)操演示

該系統(tǒng)在應(yīng)用中也存在一些局限：1.在經(jīng)歷拋光磨邊環(huán)節(jié)后，產(chǎn)品表面會出現(xiàn)部分水漬或飛塵，導(dǎo)致檢測出現(xiàn)誤差，因此需在檢測前對產(chǎn)品進(jìn)行深度清潔；2.產(chǎn)品檢測精度與采用光學(xué)設(shè)備的分辨率有很大的關(guān)系，同時還受到現(xiàn)場的溫度、濕度等因素的影響。

AI質(zhì)檢技術(shù)已可實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測，但其潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。陶瓷產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生可能發(fā)生在成型、干燥、燒成等不同的工序中，在工廠接到1萬平方米的訂單時，一般考慮到生產(chǎn)良品率的問題，會安排多幾百平方米的產(chǎn)能。如果能夠?qū)γ恳粋€可能出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷的工序進(jìn)行把關(guān)，讓機(jī)器學(xué)習(xí)到每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)缺陷的種類，即可通過檢測把關(guān)不讓劣質(zhì)品進(jìn)入下一個工序中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)1萬平方米的訂單，就安排1萬平方米的產(chǎn)能，不再出現(xiàn)多余的浪費(fèi)。

新明珠AI表面缺陷檢測系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用展示

在當(dāng)前AI質(zhì)檢系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上，新明珠在接下來的戰(zhàn)略規(guī)劃中，將面向全行業(yè)進(jìn)行該技術(shù)的推廣應(yīng)用。伴隨應(yīng)用范圍的擴(kuò)大、應(yīng)用數(shù)據(jù)的積累，強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)能力將會進(jìn)一步提升該系統(tǒng)面向不同場景、不同產(chǎn)品的測試精度。同時，該技術(shù)的推廣對于整個建筑陶瓷行業(yè)智能化數(shù)字化水平的提升，以及解決質(zhì)檢環(huán)節(jié)用工難的問題都有著十分重要的意義。

建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)已進(jìn)入了加速淘汰時期，如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展已成為行業(yè)探索的焦點(diǎn)話題。當(dāng)前，數(shù)字技術(shù)的崛起與繁榮，賦予了陶瓷智能制造領(lǐng)域的新動能，新明珠集團(tuán)在行業(yè)內(nèi)率先布局AI質(zhì)檢賽道，解決了長期以來存在的質(zhì)檢痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效的同時，為行業(yè)樹立了建筑陶瓷智能制造轉(zhuǎn)型升級的標(biāo)桿。