作者：任超  华为昇腾业务制造行业总监

随着工业互联网、物联网的快速发展，各行业生产系统中产生了大量的非结构化数据。传统数据处理方法，无论是在时效上、经济上都无法满足业务发展的要求，因此边缘侧的AI计算需求不断攀升。人工智能技术与制造业的边缘计算场景深度碰撞融合，将为制造业进一步提供生产力，创造巨大的社会价值。

目前AI技术在制造业的渗透率整体较低，但在某些场景中已展示出其优势。计算机视觉当前使用较为深入，可应用于质量检测、视觉引导、人机协同、生产安全、设备看护、厂区安全等诸多领域。质量检测经历了人工目视检测、传统视觉算法检测和AI视觉算法检测的阶段，逐步走向人力占用更少、检测精度更高的最终目标。

目前大部分制造型企业采用的质量检测方法仍处于人工目视或者传统视觉算法阶段，渴望AI等新技术的融入，以消除现有技术的一些痛点：

一、精度难以满足

由于器件形状复杂、光源不稳定等原因，传统的机器视觉检测精度通常难以超过90%，不满足精度大于99%的精度要求。

二、质检效率低下

传统视觉检测算法仍大量依赖人工复检，需要投入相当的专业质检人员才能保证生产节拍，质检人力效率整体低下。

三、柔性不足，算法更新成本高

当生产线出现产品换线时，需要对硬件光源亮度、相机拍摄角度、软件算法进行反复调试适应新产品，质检流程的柔性亟待提升。

四、人员流动率大，招聘培训成本高

我国劳动力人口比重未来预计降到70%以下，重复性劳动岗位难以吸引青年劳动者长期从业。全国制造业一亿从业人员中，有超过10%是在从事质量检测工作。每年质检员更迭2批、3批甚至更多，给产品质量保障和产能提升带来了隐患。

深入行业典型场景 打造标杆方案

昇腾智造解决方案是面向制造企业打造的一站式AI使能解决方案，可广泛应用于质量检测、设备看护、厂区安全等生产和运营管理场景，加速AI应用在工厂规模化部署，为制造企业提升产品质量、提高生产效率，助力企业的数字化和智能化转型。

当前业界多数AI应用的效果和工程化能力达不到行业的预期，各参与方有AI能力的没有行业知识，有行业知识的没有AI能力。华为希望通过昇腾智造解决方案改变这一状态。以AI质检为例，昇腾智造解决方案不仅关注需要用到哪几个模型和算子，也会考虑产线的运行机制、产线节拍、网络性能、成像条件等生产环境要素。

随着自动化水平的提升，制造业呈现出小规模多批次生产的趋势，产线上的产品型号每天都会切换。譬如某家电企业的一条冰柜产线生产面向全球100多个国家的产品，品牌+型号组合多达300多种，每月活跃的就有120种，这种混流生产场景要求AI质检的算法和应用与产线自动化设备、MES、PLC等系统具有高度的协同能力。因此，华为所定义的昇腾智造解决方案的范围除了昇腾AI全栈软硬件外，还包括了成像子系统、自动化机构、工控机、视觉软件、质检应用、预训练模型等一系列部件，只有把这些部件有机地组合在一起，才能把效果做出来。

聚焦解决行业痛点问题

AI质检方案能否用起来，一是看应用效果，能否真正做到提质、降本、增效，二是看投资成本，包括部署成本和长期维护成本。综合这些因素，华为定义了昇腾智造的解决方案的价值点，包括算法精度高，部署速度快、新产品型号上线快、一键换型、产线工人自运维等等。

作为一站式解决方案，昇腾智造提供成熟的AI平台和算法，企业客户仅联系一家集成厂商即可完成从方案设计、部署、验收、自主运维全流程，并且部署速度快，部署过程中的采图和算法优化均不需要停线。对于换线时可能需要用到的图形标注、算法模型重训练等过程，均可在图形界面操作，无需联系厂家，产线操作员易掌握。

昇腾智造解决方案率先在华为南方工厂上线，用于无线5G产线AI质量检测，提升准确率至接近100%，同时提升3倍质检人员效率。系统成功实现了多种复杂场景下的精确检测，包括在1000mm视野中检测5mm的螺钉目标，每个目标仅20像素，并且不仅检测已知目标，还能反向检测不应该出现的异物。通过不断实践，AI视觉已经在5G产线实现了20多种物料、300多个目标的检测，实现了5G模块全流程100%视觉智能检测覆盖，检出率超过99.9%，误报率小于1%。

不仅在华为南方工厂，昇腾智造解决方案已经在多个制造业场景中得以应用，并取得了良好效果，包括电子组装、家电、光伏组件、半导体、钢铁、纺织、药品等工厂产线。

电子组装场景，包括华为南方工厂，以及宝德、长江计算在内的多家企业工厂中都已经使用了AI技术来增强产品质量和提升效率，准确率超过99%。

家电制造场景，国内多家头部家电企业已在使用昇腾智造方案，包括洗衣机、烘干机、冰箱、冰柜等一些家电产品使用上了AI技术进行质量检测，在显著提升检测效率的同时，准确率也提升了10%。

太阳能光伏场景，江苏省头部光伏组件生产企业使用昇腾智造进行光伏组件EL和外观的质量检测，漏检率小于0.05%，检测人力效率提升4倍多。

半导体封装场景，长三角地区头部先进封装企业已开始使用昇腾智造半导体AI质检方案，实现准确率提升50倍，质检员工作量降低70%。

构筑解决方案的生态圈

企业需求千差万别，要做出客户真正想要的方案，需要依靠专业的行业知识。在制造中常见的一个PCBA质检的例子，它的光源设计很有讲究，比如三防漆检测需要紫外线光、硅脂检测需要偏振片、焊点检测需要三色光，光源设计承载了大量的行业知识，必须依赖专业伙伴来完成解决方案的完整拼图。

因此，制造业AI解决方案的架构必须足够开放。昇腾智造是华为针对工业界AI应用最广泛的方向打造的参考架构，通过构筑全栈的开放能力，为产业界提供标准化程度高、易用、易集成的算力底座。制造业的场景分散，精度要求高，对成本敏感，实现难度大，我们鼓励更多的伙伴加入进来，基于这套参考架构，瞄准制造业业主的痛点、难点，丰富场景组合，提高方案的适用性、贡献更具性价比优势的解决方案，帮助广大工业制造企业不断提升智能化，从AI质检到生产制造全场景， 从生产到研发和经营管理，打造数字智能工厂。