走進(jìn)某工廠的大型廠房，數(shù)條產(chǎn)線高速運(yùn)轉(zhuǎn)，配料經(jīng)過(guò)投料、擠出、拉伸、萃取、定型等工序，數(shù)米寬的塑料膜從吹膜口噴涌而出，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)在滾筒上層層纏繞。經(jīng)過(guò)分切階段后，上百名質(zhì)檢員工正在進(jìn)行人工檢測(cè)。

這正是鋰電池的關(guān)鍵部分——隔膜?；谠谛履茉搭I(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)積累，近期凌云光為某鋰電隔膜龍頭企業(yè)提供F.Brain +GMQM一站式AI質(zhì)檢解決方案，實(shí)現(xiàn)AI復(fù)判和自動(dòng)判等，能夠精準(zhǔn)識(shí)別并分類(lèi)基膜、噴涂膜和涂布膜表面的數(shù)十種缺陷，將單卷判等時(shí)間從人工的2分鐘縮短至自動(dòng)判等的30秒。該方案不僅彌補(bǔ)了機(jī)臺(tái)傳統(tǒng)算法檢測(cè)不足，還取消了人工復(fù)判環(huán)節(jié)，每天能夠節(jié)省10多名質(zhì)檢人員。此外，產(chǎn)品良品率有效提升，每年可節(jié)省數(shù)百萬(wàn)成本，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)接收不良品到主動(dòng)分析缺陷并優(yōu)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。

真瑕疵還是假缺陷？
檢測(cè)精度不足讓良率提升難上加難

隔膜，即一張厚度4-20μm的塑料膜，其表面大量的納米級(jí)微孔對(duì)電池性能至關(guān)重要。一旦孔徑過(guò)大導(dǎo)致兩極接觸，可能引發(fā)電芯爆炸，因此被稱(chēng)為鋰電池“第三極”。隔膜既要纖塵不染，也必須保持絕緣。一顆直徑大于0.002mm的灰塵或一個(gè)0.05mm的針孔，就足以使一整卷2000米、價(jià)值數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)元的薄膜報(bào)廢。

然而，制程過(guò)程任何操作不當(dāng)或環(huán)境中微小雜質(zhì)都可能導(dǎo)致膜面出現(xiàn)破損、劃痕、漏涂等各類(lèi)缺陷，這也使得隔膜良率較為低下，從60%到90%不等。行業(yè)人士指出，限制新能源汽車(chē)發(fā)展的最大問(wèn)題是電池，而電池中最大的問(wèn)題就是隔膜。

“有些AOI機(jī)臺(tái)用的還是傳統(tǒng)算法，缺陷分類(lèi)的精度不足就算了，有時(shí)候還會(huì)把抖動(dòng)、接頭誤判成假缺陷，結(jié)果好好的隔膜就被降級(jí)了，這讓本就難提升的良率難上加難”，業(yè)內(nèi)人士對(duì)此表示擔(dān)憂，“為了提供高質(zhì)量隔膜，必須清楚定義缺陷類(lèi)型，確保能夠檢出、準(zhǔn)確分類(lèi)和判等”。

“AI +Data”平替“稀缺老師傅”
每30秒精準(zhǔn)分類(lèi)30余種隔膜缺陷

作為隔膜產(chǎn)業(yè)龍頭，該客戶(hù)為確保產(chǎn)品的高標(biāo)準(zhǔn)制定了嚴(yán)格的缺陷分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，并組建了數(shù)百人的質(zhì)量檢測(cè)團(tuán)隊(duì)。然而，單母卷人工檢測(cè)時(shí)間超過(guò)2分鐘，主觀判斷易出錯(cuò)，異常分析也依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)。

“拿針孔來(lái)說(shuō)，無(wú)規(guī)律針孔可能由靜電擊穿引起，而等距針孔可能是由異物頂破導(dǎo)致的連續(xù)性異常，復(fù)雜缺陷處理非?？简?yàn)員工經(jīng)驗(yàn)，老師傅30分鐘解決，新手可能需要2小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，處理不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致不良品持續(xù)產(chǎn)生。這一行比較考驗(yàn)吃苦耐勞的能力，有長(zhǎng)期積累的老師傅非常稀缺，很多人都是入行1年不到的新員工”。

為打破這些制約良率提升的瓶頸，隔膜項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線駐場(chǎng)調(diào)研，最后提出數(shù)據(jù)+AI+視覺(jué)三者融合的定制化系統(tǒng)方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜材表面缺陷的實(shí)時(shí)分類(lèi)、自動(dòng)判等和缺陷根因分析。

• 數(shù)據(jù)方面，構(gòu)建專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，收集所有缺陷數(shù)據(jù)和工藝經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度、發(fā)生頻率和影響范圍將10余種缺陷特征細(xì)分為30余種，并關(guān)聯(lián)缺陷特征、成因與工藝問(wèn)題，為模型提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
• AI方面，基于公司自主研發(fā)的LusterLVM工業(yè)領(lǐng)域通用視覺(jué)大模型，針對(duì)基膜、噴涂膜和涂布膜定制細(xì)分場(chǎng)景模型，利用定制F.Brain算法進(jìn)行標(biāo)注、模型訓(xùn)練與調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的缺陷識(shí)別和細(xì)分。此外，還集成了定制GMQM模塊，支持AI二次分類(lèi)和自動(dòng)判等，實(shí)現(xiàn)在線過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控。
• 視覺(jué)方面，開(kāi)發(fā)數(shù)采平臺(tái)對(duì)接模塊，獲取所有機(jī)臺(tái)缺陷成像圖片及其特征信息，包括形狀、尺寸、面積、分布坐標(biāo)等，并優(yōu)化圖像一致性。

該方案將工藝經(jīng)驗(yàn)、缺陷數(shù)據(jù)、算法和模型有機(jī)結(jié)合。LusterLVM相當(dāng)于‘廚房’，F(xiàn).Brain算法是‘菜譜’決定了缺陷檢測(cè)的上限，工藝經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)是‘燃料’，缺陷數(shù)據(jù)是‘食材’，而GMQM則是‘廚具’，共同提升隔膜的智檢能力。

方案迅速落地，試運(yùn)行后成效顯著，假缺陷剔除率≥95%，缺陷實(shí)時(shí)準(zhǔn)確分類(lèi)率達(dá)95%~97%，自動(dòng)判等結(jié)果與人工檢測(cè)一致，并提供缺陷成因和處理建議，為車(chē)間工藝處理決策提供精準(zhǔn)支撐。

質(zhì)量閉環(huán)有“膜”力
每年節(jié)省數(shù)百萬(wàn)

對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，要提高良率和挖掘盈利潛能，僅僅將AI技術(shù)導(dǎo)入生產(chǎn)檢測(cè)這一個(gè)環(huán)節(jié)是不夠的，還需對(duì)AI融入后整個(gè)工廠的業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，這需要通盤(pán)的考慮，更需要大量的工作。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，客戶(hù)在缺陷數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)入上耗費(fèi)大量人力，“但更為棘手的是，這伴隨而來(lái)一系列非標(biāo)情況發(fā)生，如檢量測(cè)數(shù)據(jù)未及時(shí)上報(bào)QMS，容易延誤生產(chǎn)”。

為減少對(duì)人工依賴(lài)提高生產(chǎn)效率，需要實(shí)時(shí)整合工藝流、質(zhì)量流和人流信息，也就是說(shuō)需要生產(chǎn)設(shè)備、AOI機(jī)臺(tái)、產(chǎn)品物料、生產(chǎn)系統(tǒng)、人等各環(huán)節(jié)都要聯(lián)動(dòng)配合。質(zhì)量管理的核心在于智能執(zhí)行程度，”這些握不上手就沒(méi)有辦法高效運(yùn)轉(zhuǎn)，那么設(shè)備就只是設(shè)備，質(zhì)量管理也只是空談”。

為加快項(xiàng)目建設(shè)，公司還成立了陣容強(qiáng)大的項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)，提供業(yè)務(wù)流程咨詢(xún)服務(wù)。圍繞客戶(hù)降低損耗和質(zhì)量管理的核心訴求，定制智能質(zhì)量管理系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)對(duì)接模塊將其與客戶(hù)當(dāng)前MES、QMS等信息化系統(tǒng)深度融合，實(shí)現(xiàn)車(chē)間數(shù)百臺(tái)機(jī)臺(tái)與MES系統(tǒng)、GMQM質(zhì)量管理系統(tǒng)閉環(huán)，端側(cè)間數(shù)據(jù)可共享，最終實(shí)現(xiàn)了SPC質(zhì)量分析、質(zhì)量追溯、缺陷預(yù)警及詳細(xì)根因分析等功能。

制造業(yè)正經(jīng)歷著從追求速度到追求精益管理的深刻變革，凌云光憑借20余年機(jī)器視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，積累了超過(guò)1000萬(wàn)的缺陷精細(xì)標(biāo)注數(shù)據(jù)，能夠高效支持從隔膜到整個(gè)工業(yè)質(zhì)檢場(chǎng)景的缺陷分類(lèi)。此外，LusterLVM大模型具備通用智能檢測(cè)能力，能夠顯著提升質(zhì)檢效率和精度，已快速應(yīng)用于鋰電、3C等10多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，在工業(yè)AI應(yīng)用落地方面擁有10年以上落地經(jīng)驗(yàn)。凌云光希望以智能工廠變革中推動(dòng)者、賦能者的角色，為全世界無(wú)數(shù)“夢(mèng)工廠”的誕生貢獻(xiàn)力量。