本文來自領(lǐng)邦智能董事長(zhǎng)崔忠偉博士在2019年7月27日BigAI創(chuàng)新大學(xué)中關(guān)村壹號(hào)分院的分享。BigAI創(chuàng)新大學(xué)將持續(xù)邀請(qǐng)?jiān)谛袠I(yè)＋硬科技最前沿領(lǐng)域的實(shí)踐者在全國(guó)多個(gè)城市BigAI分院舉辦科技實(shí)踐公開課，帶您發(fā)掘自己的行業(yè)＋硬科技機(jī)遇藍(lán)海。

崔忠偉博士，領(lǐng)邦智能創(chuàng)始人＆董事長(zhǎng)、AI科學(xué)家、中關(guān)村AI評(píng)委，畢業(yè)于北京理工大學(xué)，博士學(xué)位，著有《非線性建模與深度學(xué)習(xí)》多本著作，在工業(yè)質(zhì)檢領(lǐng)域有近30年的研發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是中國(guó)智能質(zhì)檢領(lǐng)域最早的探索者之一。本次BigAI創(chuàng)新大學(xué)有幸邀請(qǐng)到崔忠偉博士就人工智能在質(zhì)檢方向的最新技術(shù)發(fā)展和實(shí)踐做分享，分享主題《領(lǐng)邦智能：新質(zhì)檢的智能化革命》。

一、中國(guó)需要智能質(zhì)檢

l 萬億級(jí)市場(chǎng)

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)每天在產(chǎn)線上進(jìn)行目視檢查的工人超過350萬，其中僅3C行業(yè)就超過了150萬人。僅按照工人的薪資福利計(jì)算，質(zhì)檢就是一個(gè)近萬億級(jí)的市場(chǎng)，而且仍在不斷的擴(kuò)大。人眼具有精準(zhǔn)的識(shí)別能力和動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，但人工檢查成本高昂，并且易受到工人熟練度影響，導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確性及效率差異較大，因此隨著人力成本的提升，越來越多的工廠開始使用機(jī)器視覺技術(shù)來代替人工進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)檢。

傳統(tǒng)的人工質(zhì)檢

l 傳統(tǒng)機(jī)器視覺的局限

然而在實(shí)際的應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)機(jī)器視覺識(shí)別雖然能夠替代一部分工作，但存在著識(shí)別率低，開發(fā)維護(hù)成本高，復(fù)雜環(huán)境下誤檢率高，這也導(dǎo)致目前的質(zhì)檢市場(chǎng)仍大量采用人工目檢的方式，企業(yè)需要有更好的技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化檢測(cè)。

l 人工智能視覺技術(shù)革命

人工智能技術(shù)革命

人工智能技術(shù)從2012年開始有了質(zhì)的突破，主要體現(xiàn)在視覺和聲覺方面，從12到16年4年間，基于深度學(xué)習(xí)算法技術(shù)的突破，機(jī)器視覺完成了人類的跨越過程，第一次讓機(jī)器看的比人更精準(zhǔn)。

這個(gè)過程首先是由斯坦福的一個(gè)華人女科學(xué)家叫李飛飛推動(dòng)的，她在互聯(lián)網(wǎng)上下載了近10億幅圖片，給它們篩選、分類、打標(biāo)簽， 之后不斷訓(xùn)練用新的深度學(xué)習(xí)算法去讓機(jī)器識(shí)別圖片，2016年時(shí)機(jī)器識(shí)別的錯(cuò)誤率已經(jīng)從28％降到3．6％，比人眼識(shí)別錯(cuò)誤率5．1％還要低，開啟了人工智能視覺應(yīng)用的夢(mèng)想之路。

l 鋪滿荊棘的AI夢(mèng)想之路

也正是這一年，在質(zhì)檢行業(yè)已經(jīng)沉浸了20多年的崔忠偉博士，非常敏銳的預(yù)感到人工智能視覺會(huì)給這個(gè)行業(yè)帶來的翻天覆地的變化，毅然帶領(lǐng)所有認(rèn)可這個(gè)變化的同事們，成立了現(xiàn)在領(lǐng)邦智能，踏上這個(gè)看起來很美，實(shí)際上荊棘滿途的創(chuàng)業(yè)之路。

原以為深度學(xué)習(xí)技術(shù)科學(xué)界已經(jīng)突破了，行業(yè)應(yīng)用應(yīng)該會(huì)水到渠成，而實(shí)際上本以為一年就可以落地的應(yīng)用，整整研發(fā)迭代了三年，幾年來我們接觸了很多新技術(shù)，做了很多新嘗試，結(jié)果總比預(yù)期少了那么一點(diǎn)點(diǎn)。

l 光的困境

發(fā)現(xiàn)差在什么地方？我們以為機(jī)器視覺是追上人類了，但實(shí)際上機(jī)器的攝像頭追不上人類的眼睛。人類看物體，人眼成像系統(tǒng)在不同的光線不同的角度下，都有精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)識(shí)別能力。而工業(yè)成像系統(tǒng)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)追不上人類。說的非常透徹的一句話，就是說有些缺陷我們根本就成不了像。

舉個(gè)例子，比如說我們的手機(jī)表面有輕微劃痕，大部人都可以輕易看到。但機(jī)器卻很難發(fā)現(xiàn)，因?yàn)闄C(jī)器需要特殊角度和光學(xué)才能看到這些缺陷，如果我們的光學(xué)系統(tǒng)不能夠把缺陷呈現(xiàn)出來，怎么可能指望人工智能去處理。

l 破繭而生

領(lǐng)邦智能智能質(zhì)檢實(shí)際場(chǎng)景

后來我們大力投入光學(xué)技術(shù)，同時(shí)又與百度人工智能團(tuán)隊(duì)深度合作，經(jīng)過以夜繼日的投入，我們終于研發(fā)出了智能化的質(zhì)檢機(jī)器大腦，不僅達(dá)到了對(duì)精度的高標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)可以非�？斓貜囊粋�(gè)零件切換到下一個(gè)零件，過去一批貨物可能要十幾個(gè)工人連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)幾天才能完成，現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)器一天就能搞定。

像以前一些復(fù)雜的外觀檢測(cè)是很難通過人工完成的，我們的技術(shù)也可以很好的去做到了。這是一次偉大的突破性的嘗試。讓機(jī)器視覺質(zhì)檢終于可以超過人類，也讓我們看到了中國(guó)制造業(yè)的機(jī)會(huì)。

二、新質(zhì)檢、新認(rèn)知、新實(shí)踐

l 新質(zhì)檢

深度學(xué)習(xí)示意圖

新質(zhì)檢與以往的質(zhì)檢有很大不同，學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力、共享能力、預(yù)測(cè)能力賦能機(jī)器質(zhì)檢，這就是我們的新質(zhì)檢．我們應(yīng)用了最新的深度學(xué)習(xí)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和物理技術(shù)，機(jī)器質(zhì)檢的精度上已經(jīng)超越了人類。

不需要再有任何編程，只要不斷地把瑕疵照片輸入，就可以自動(dòng)的讓機(jī)器學(xué)會(huì)新的瑕疵。

它還可以不停的學(xué)習(xí)和積累，任何遇到過的質(zhì)檢問題，只要被任何一臺(tái)機(jī)器學(xué)習(xí)了，馬上可以被其他的機(jī)器也學(xué)會(huì)。

5月18日我們發(fā)布了工業(yè)自動(dòng)化質(zhì)檢設(shè)備IBrain，也就是工業(yè)質(zhì)檢大腦。我們用云上強(qiáng)大的計(jì)算能力讓機(jī)器可以更快更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)和理解質(zhì)檢瑕疵，再通過物聯(lián)網(wǎng)讓每個(gè)終端設(shè)備都可以有理解任何質(zhì)檢瑕疵的能力，讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)AI質(zhì)檢。

l 新認(rèn)知

在我們幾年來的落地實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)新質(zhì)檢技術(shù)驅(qū)動(dòng)出了不少新需求和新商業(yè)模式，所以也想談?wù)勥@個(gè)過程中我們總結(jié)出來的新認(rèn)知。

1） 在大腦中學(xué)習(xí)，在終端中實(shí)踐

讓機(jī)器學(xué)習(xí)質(zhì)檢瑕疵，需要大量的算力，就像人學(xué)習(xí)知識(shí)一樣，需要在大腦中學(xué)習(xí)和鞏固，所以學(xué)習(xí)質(zhì)檢瑕疵也要在擁有大量算力的工業(yè)質(zhì)檢大腦中心。而當(dāng)某個(gè)終端需要識(shí)別瑕疵的時(shí)候，只需要把這些經(jīng)驗(yàn)從工業(yè)質(zhì)檢大腦中心下傳到終端，就可以類似人類指揮眼睛和手一樣，讓機(jī)器智能的發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量問題了。

2） 共同學(xué)習(xí)大于獨(dú)立學(xué)習(xí)

一個(gè)終端發(fā)現(xiàn)問題的數(shù)量是有限的，所有終端發(fā)現(xiàn)問題數(shù)量是無限的，當(dāng)所有終端可以相互共享問題，那意味著終端也同樣可以共享解決問題的方法，這就是機(jī)器智能的魅力。我們的工業(yè)質(zhì)檢大腦也正是這樣設(shè)計(jì)，讓每個(gè)終端可以共享互助，比人類更協(xié)調(diào)更高效的處理質(zhì)量問題。

3） 可量化驅(qū)動(dòng)質(zhì)變

量化的意義永遠(yuǎn)大于它字面上的意義，當(dāng)質(zhì)量瑕疵可被數(shù)據(jù)量化后，企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量終于可以有數(shù)據(jù)可依，可以不斷在原來質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)追求更高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量。整體行業(yè)也自然會(huì)產(chǎn)生橫向比較，從而驅(qū)動(dòng)全行業(yè)的質(zhì)量?jī)?yōu)化和產(chǎn)業(yè)變革，從而驅(qū)動(dòng)中國(guó)制造走向中國(guó)精品制造。

4） 可預(yù)測(cè)問題

有了終端時(shí)序數(shù)據(jù)的不斷積累，通過AI算法我們就可以做很多預(yù)測(cè)性維護(hù)了，不必再等著發(fā)生問題再解決問題，而是發(fā)生問題前就解決問題。

l 新實(shí)踐

高速檢測(cè)微型零件缺陷中

自動(dòng)分揀入料

這是我們的一套新質(zhì)檢設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)零件缺陷的演示，它可以快速的把不良品篩選出來，不僅有人工智能技術(shù)，還有光學(xué)技術(shù)、物理技術(shù)也起了至關(guān)重要的作用。

它可以檢測(cè)2－50毫米內(nèi)的微小零件，能夠包括主面、側(cè)面、棱邊全方位無死角檢測(cè)。其精度已經(jīng)超越人類，一天可檢測(cè)80萬個(gè)零件，可以代替八個(gè)熟練工人夜以繼日的高強(qiáng)度工作，在多個(gè)制造企業(yè)用戶的反饋中，新質(zhì)檢技術(shù)獲得了一致的認(rèn)可，我們終于真正把智能質(zhì)檢落地成為現(xiàn)實(shí)。

實(shí)際客戶真實(shí)反饋

這是我們的一家上市制造企業(yè)客戶做了非常精細(xì)的傳統(tǒng)人工與智能質(zhì)檢的比較，結(jié)論如下；

AI設(shè)備檢測(cè)合格率在80％－90％，非AI設(shè)備60－90％；

AI設(shè)備的光源和鏡頭有升級(jí)，目前的不良都能在成像里識(shí)別出來；

與CV設(shè)備比，AI設(shè)備每年多花費(fèi)6萬元，卻減少了5個(gè)質(zhì)檢工人；

非AI生產(chǎn)模式下，設(shè)備粗檢外觀，人工全檢外觀，人工效率是4萬片／10H；

AI設(shè)備優(yōu)勢(shì)是完全替代檢驗(yàn)人工，設(shè)備檢測(cè)效率是20萬片／24H；。

他們的最終結(jié)論是：AI賦能后效率倍增顯著。

三、新質(zhì)檢的未來

對(duì)新質(zhì)檢的未來，我們充滿信心，工業(yè)質(zhì)檢大腦會(huì)全面取代人的經(jīng)驗(yàn)性工作，成為人類大腦的延伸，可預(yù)見到未來幾年：

l AI視覺在各種場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力追上人類，開始全面機(jī)器換人

l 質(zhì)檢生產(chǎn)力獲全面倍增，精品制造將成為中國(guó)制造的代名詞

l AI視覺將全面進(jìn)入制造全流程，不僅僅是質(zhì)檢的最后流程

l 制造業(yè)將變革為各種技術(shù)的大集成，將更加依賴于戰(zhàn)略伙伴，沒有戰(zhàn)略伙伴的公司將失去競(jìng)爭(zhēng)力

l 產(chǎn)業(yè)鏈重新組合，將更加注重“買服務(wù)”

四、總結(jié)

領(lǐng)邦智能人在質(zhì)檢領(lǐng)域的工齡雖然都很長(zhǎng)，但我們?cè)谥悄苜|(zhì)檢的工齡都很短，我們都還是有夢(mèng)想的年輕人，我們夢(mèng)想就是用AI思維推動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能化，賦能工業(yè)質(zhì)檢。

工業(yè)4．0時(shí)代，人工智能具有廣闊的發(fā)展前景，同樣也面臨這經(jīng)濟(jì)下行的壓力，作為智能制造中的一員，我們會(huì)繼續(xù)發(fā)揮我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神，顛覆的傳統(tǒng)的質(zhì)檢模式和商業(yè)模式，拓展質(zhì)檢發(fā)展新空間，未來，領(lǐng)邦智能將不忘初心，砥礪前進(jìn)，用AI智能技術(shù)引擎源源不斷的質(zhì)檢生產(chǎn)力，打造工業(yè)質(zhì)檢的創(chuàng)新生態(tài)，歡迎與我們攜手共同用智能質(zhì)檢改變中國(guó)制造！