智能手机早已成为你我不可或缺的身边物品。但看看手中的手机，你有注意过它的重要零件——盖板玻璃吗？要知道，手机盖板玻璃检测可是一项高难度工作，甚至被称为工业外观检测的“珠穆朗玛峰”。
中科院自动化所孵化企业中科慧远率先研发出应用于盖板玻璃检测的AOI智能检测设备，成功打破国外成熟厂家在该领域的技术垄断，助力中国制造创新升级。那么，这条中国AOI智能检测设备的国产之路是如何走出来的呢？
根据市场研究公司IDC发布的数据，基于第一季度的出货结果，预计2020年全年的智能手机总出货量将达到12亿部。根据预测，随着5G网络的普及，2021年的手机出货量将走出疫情阴影并预计会呈现较为明显的涨幅，恢复每年10%的增长，并在接下来的几年中螺旋下降至5%的范围。
在智能手机不断推陈出新的强势拉动下，作为智能手机关键零部件的盖板玻璃也呈现出极其旺盛的需求。2019年盖板玻璃出货量达到24亿片，较2018年的21亿片增长13.9%。而根据IHS Markit的统计报告，盖板玻璃行业的这种稳定增长态势在未来两年内将继续保持，2020年预计增长11.4%，2021年则增长7.3%。
而随着5G通信对消费升级的改变，未来诸如智能手机、可穿戴、车载、AR、VR等多元化的终端应用形式，应用端对于盖板玻璃品质要求会更加苛刻而严格，这就催生了盖板玻璃的检测设备不断实现迭代创新，尤其是在关键核心技术上，实现国产化和自主可控。
“神光”项目技术转化而来
性价比领先国外竞品
实际上，关于盖板玻璃检测设备国产替代的呼声由来已久。据了解，手机盖板玻璃检测有七大难点，因此被誉为工业外观检测的“珠穆朗玛峰”，此前受限于技术能力和科研水平，我国的AOI自动光学检测设备长期被德国等成熟厂家所垄断，国内的手机盖板玻璃商家每年要为此支付高额的进口关税和技术服务费。
为了打破行业掣肘，研发出国产自主的高性能工业化检测设备，从国家政府到各个院所高校，科学家们进行了前赴后继的探索。其中，来自中科院自动化所精密感知与控制研究中心的张正涛团队，基于我国“神光”项目的技术转化，于2017年8月率先研发出了AOI智能检测设备，并首先切入手机盖板玻璃检测行业，如今已是国内唯一可以批量提供从设备到服务整体解决方案的供货商。
经过多年的在线运行与验证，团队研发的该套AOI智能检测设备已经完全达到了客户工业4.0智能生产车间的技术指标要求，而且在产品性能及售价上，更是优于国外同行。2019年11月，在第21届高交会上，这套设备凭借卓越的技术创新能力和对产业的突破性贡献，从数万产品中脱颖而出，荣获高交会“优秀产品奖”，备受行业客户瞩目。在今年新冠肺炎疫情期间，为了快速帮助行业客户复工复产，尤其是在一线员工不能立即到岗的情况下，中科慧远的AOI智能检测设备发挥了中流砥柱的作用。据团队创始人张正涛介绍说，当时国内疫情形势严峻，而海外市场如越南、新加坡等却在抓紧提升产能。
为了使国内盖板制造行业不至于落后于人，团队提前备货，向包括湖北在内的诸多地区客户，持续供应设备和服务，有效保障了客户们的产能需求。
得益于光、机、电、算的AI技术赋能，一台AOI智能检测设备可以替代40人，而检测效率却提升了20余倍。张正涛举例说，仅从手机盖板玻璃行业来说，以往人工检测效率是每天1000-1200片，而团队的机器检测效率可达到每天4万片，且出货品质更加稳定，还能保证按期交付。
打破人工高度依赖
助力中国智能制造创新升级
据了解，手机盖板玻璃流程非常严格，每一个生产环节都涉及玻璃质量检测，工序多达10余道，此前几乎所有的流程都是人工检测。曾有数据统计，目前中国手机盖板玻璃检测领域专职检测人员约达到15万人，每年工资支出超100亿人民币。
即便是在如此大量的人力的投入下，玻璃质检良率依旧很难保障。据了解，由于玻璃检测过程中的强光照射，工人3个月视力即下降至0.6，导致从业人员平均月流失率达到20%。
而与人眼检测相比，张正涛团队研发的AOI检测设备结合先进的视觉信息处理、智能控制方法、精密机构设计与集成等，几乎完全替代人工，并将品质全检漏检率严格控制在了1%以下，过检率控制在了2%以下，远低于人工全检方式下仍普遍高于5%的误判率。
除了设备的优异表现之外，团队尤其注重在工业检测前中后期工业大数据挖掘与分析，进而形成数据闭环，实现无缝工艺品质全流程监控。
用张正涛的话说，中科慧远自身定位并非一个设备供货商，而是希望构建互联互通的行业品质数据流，挖掘数据价值，真正助推中国智能制造的创新升级！
也正是基于这样的创业理念，中科慧远目前已与伯恩光学、京东方、华为、三星等行业上下游展开了合作，同时已经扩散渗透到半导体、Pad、车载屏、可穿戴设备及显示面板模组段的检测生产线中，可提供行业级定制化解决方案。
另据张正涛介绍说，除了AOI检测设备之外，团队目前已量产的产品序列还包括盖板玻璃成品检测仪、白片检测仪、高精度3D玻璃背盖检测仪、丝印在线品控仪、蓝宝石表面检测仪等，在电子元器件和光学元件生产、3C制造业等领域前景广阔。
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