光，在生活中無處不在，與視覺緊密關(guān)聯(lián)；AI，則是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要驅(qū)動力。
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)出多個國內(nèi)“首臺套”智能視覺裝備，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（以下簡稱：中科搖櫓船）。
繼承硬科技“基因”
在重慶豐富的制造業(yè)場景中找到應(yīng)用點
“光+AI”到底是啥？近日，記者來到中科搖櫓船，在展廳中看到了眾多產(chǎn)品和應(yīng)用場景。
以“3D涂膠檢測系統(tǒng)”為例，這是中科搖櫓船在2022年開發(fā)的國內(nèi)首臺（套）設(shè)備。搭載該系統(tǒng)的涂膠檢測機器人，可以實現(xiàn)秒級響應(yīng)，精確檢測新能源汽車車身的涂膠缺陷。
其中，“光”體現(xiàn)在高精密光電檢測技術(shù)，系統(tǒng)使用的3D高速攝像機可以360度成像，Z軸精度可達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產(chǎn)檢測系統(tǒng)的頑固痛點：用2D視覺檢測，能在平面上識別出車身涂膠的斷點、寬窄不一和位置異常，卻無法判斷涂膠的高度。也就是說，即使涂膠厚到溢出，2D視覺檢測也“抓”不到這個質(zhì)量缺陷，還是得靠人工肉眼判斷。不僅準確率低，還會拖延新車交付時間。
而中科搖櫓船的3D涂膠檢測系統(tǒng)，能實現(xiàn)X、Y、Z三軸立體成像，既有圖像，又有坐標位置，通過Z軸測距，可以精確“捕捉”涂膠的高度，檢測準確率可達99.9%，且價格比國外同類產(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，加快了交車進度，讓“重慶造”新能源汽車的細節(jié)更趨完美。
“這是企業(yè)的硬科技實力在重慶豐富的制造業(yè)應(yīng)用場景中找到的結(jié)合點之一。”中科搖櫓船董事長鄭道勤表示。
2020年，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機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)團隊來自西安光學(xué)精密機械研究所，具備國內(nèi)高精密光電測量和人工智能最頂尖的技術(shù)實力。
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。
“好在，重慶作為國家重要現(xiàn)代制造業(yè)基地，為我們提供了機會?！编嵉狼谡f，在大量實地調(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。
開展顛覆性創(chuàng)新
“教”會人工智能視覺識別“逆向思考”
鄭道勤介紹，從感知角度來看，人類獲取的信息中有70%—80%來自視覺。中科搖櫓船認為，將機器視覺和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，中科搖櫓船在實踐中開展了顛覆性創(chuàng)新。2022年，一家國內(nèi)知名顯示面板企業(yè)找到中科搖櫓船，提出了一個超高難度的需求：合作研發(fā)用于Micro LED顯示屏的檢測裝備。
Micro LED被認為是顛覆產(chǎn)業(yè)的“終極顯示技術(shù)”，具有高分辨率、高對比度、高色彩飽和度、低功耗、壽命長等諸多優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于手機等各種電子產(chǎn)品中。
而Micro LED顯示屏質(zhì)檢，堪稱“地獄級”難度：在直徑4—6英寸的Micro LED晶圓上，排布有上百萬顆芯片，其中有缺陷的可能只有2—3顆。如果不把它們找出來，整個晶圓的質(zhì)量都要受影響。
也就是說，中科搖櫓船需要找到一個方法，在上百萬顆芯片中，快速找到缺陷芯片并標注出來。
一開始，中科搖櫓船決定建立一個機器視覺識別缺陷芯片的AI模型。簡單地說，就是給AI模型“看”大量的缺陷芯片圖像，“教”它識別哪些是不合格的芯片。
但是，當時該國內(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區(qū)區(qū)幾十張。
這讓研發(fā)團隊感到巨大的壓力——AI模型學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)就是海量數(shù)據(jù)，沒有足夠的圖像素材，怎么“教”？
在嚴峻的現(xiàn)實面前，團隊迸發(fā)出一個顛覆性思考：既然“教”不會AI識別缺陷，那么就反過來，“教”它識別正常芯片，再反推哪些是缺陷芯片！
鄭道勤表示，這一逆向思考模式，代表著國內(nèi)機器視覺識別AI的技術(shù)路線轉(zhuǎn)變。通過重構(gòu)算法，中科搖櫓船運用從國內(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像素精度級缺陷的AI模型。而目前，國際同類產(chǎn)品的識別精度最高為5像素。
2023年，中科搖櫓船為國內(nèi)知名顯示面板企業(yè)提供了國內(nèi)首套Micro LED檢測裝備。記者看到，這臺裝備形如一個白色大盒子，內(nèi)部配有高速攝像機，從外部的顯示屏上，能觀察到Micro LED芯片的外觀缺陷檢測結(jié)果。
憑借這一檢測裝備，Micro LED顯示屏像素良率得以大幅提升，還可以精準修復(fù)缺陷芯片，生產(chǎn)成本隨之降低。目前，該檢測裝備已經(jīng)在國內(nèi)知名顯示面板企業(yè)應(yīng)用，“護航”Micro LED顯示技術(shù)走向大規(guī)模商用。
深度融入制造業(yè)
將在重慶打造全國智能視覺總裝基地
在上述檢測裝備發(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)精密機械研究所60多年沉淀的硬科技實力，下一步，企業(yè)將繼續(xù)加大在AI和機器視覺領(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。同時還將加強與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，積極推動“熱帶雨林”式產(chǎn)業(yè)生態(tài)，共同推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。
鄭道勤表示，人才是推動新質(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)等開展深度合作，共同培育創(chuàng)新人才，推動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
記者了解到，基于“智能視覺識別國家隊”的實力，目前，中科搖櫓船獲批建立了5個省部級科研平臺，起草編制4項國家標準；已形成21項關(guān)鍵核心技術(shù)，新開發(fā)10余款新產(chǎn)品；參與國家級課題1項、承擔省級重大科研課題項目2項、自主承擔科研項目20余項。目前擁有知識產(chǎn)權(quán)100余項，發(fā)明專利21項，實用新型專利9項。
“今后，我們還是要繼續(xù)深耕重慶，同時開展全國布局?！编嵉狼诒硎?，為了更好地服務(wù)重慶乃至全國制造業(yè)，中科搖櫓船計劃在未來3年內(nèi)投入超過20億元，在重慶建設(shè)全國智能視覺總裝基地。
同時，中科搖櫓船還計劃在未來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-重慶日報記者 申曉佳
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