揭秘昇騰智造：讓每一條產(chǎn)線都可以擁抱AI

質(zhì)檢是工廠中的主要場(chǎng)景，傳統(tǒng)的人工質(zhì)檢需要工人時(shí)刻盯著機(jī)器屏幕，從圖中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷，速度大約保持在2秒一張。如果一張產(chǎn)品的瑕疵難以判斷，可能還要再花上幾秒思考，一天最多看1～2萬(wàn)張。而在具體的操作過(guò)程中，因?yàn)榭简?yàn)視力和專(zhuān)注度，質(zhì)檢員們往往感到較為疲倦。

那么，有沒(méi)有辦法解決這個(gè)問(wèn)題呢？答案是肯定的。近日，在2021世界人工智能大會(huì)昇騰人工智能高峰論壇上，華為聯(lián)合多家合作伙伴重磅發(fā)布“昇騰智造”解決方案，人工智能就為制造業(yè)帶來(lái)了福音。

在華為內(nèi)部有一句口號(hào)：“自己造的降落傘自己先跳”，華為發(fā)布的昇騰智造解決方案背后，就凝聚了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

在位于廣東東莞的華為松山湖基地，從外表看是一座座漂亮的歐式建筑，而這里也潛藏著制造的未來(lái)。華為正在做一場(chǎng)偉大的試驗(yàn)：華為南方工廠已經(jīng)將AI貫穿制造的主要環(huán)節(jié)。

這里的標(biāo)簽缺陷、螺釘缺失、點(diǎn)膠面積、貼片位置等檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了AI檢測(cè)，其質(zhì)檢準(zhǔn)確率由傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的90%提升到了99.9%，工作量降低60%。而且，由于AI的介入，企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到了降本增效。

“AI已經(jīng)在華為工廠實(shí)現(xiàn)了工位級(jí)、線體級(jí)、車(chē)間級(jí)的規(guī)模應(yīng)用?！比A為工業(yè)自動(dòng)化視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室主任吳桂蕓這樣說(shuō)。據(jù)了解，華為南方工廠的AI質(zhì)檢已經(jīng)在內(nèi)部200多個(gè)產(chǎn)線應(yīng)用，覆蓋服務(wù)器、5G、終端等產(chǎn)線。

注意：99.9%的質(zhì)檢準(zhǔn)確率是一個(gè)堪稱(chēng)劃時(shí)代意義的數(shù)字，這意味著人工智能和制造產(chǎn)業(yè)的融合是深度的，人工智能的角色從輔助將變?yōu)樵?。華為昇騰計(jì)算業(yè)務(wù)總裁許映童表示，當(dāng)質(zhì)檢的準(zhǔn)確率超過(guò)99.9%的時(shí)候，相信新的產(chǎn)業(yè)線設(shè)置的時(shí)候一定把人工智能作為初始的選項(xiàng)。

在制造業(yè)，質(zhì)檢屬于核心場(chǎng)景，AI質(zhì)檢代表著質(zhì)檢進(jìn)化的最新方向。在工業(yè)質(zhì)檢領(lǐng)域，目前還有很多企業(yè)依賴(lài)于人工檢測(cè)，歸結(jié)起來(lái)，人工質(zhì)檢有三個(gè)方面的問(wèn)題：首先是投入大，一般來(lái)說(shuō)，制造業(yè)需要投入10%以上的人力在質(zhì)檢上；其次是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，質(zhì)量準(zhǔn)確率受到不同工人的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)的影響，參差不齊；而且，正如本文開(kāi)頭所說(shuō)，質(zhì)檢這個(gè)工作容易讓工人患上職業(yè)病，長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)單一工作，容易疲勞，尤其是對(duì)眼睛傷害比較大，從目前情況來(lái)看，年輕工人越來(lái)越不愿意干這個(gè)工作，企業(yè)招工難。

有的企業(yè)開(kāi)始采用工業(yè)相機(jī)拍照、圖文圖片模板比對(duì)的視覺(jué)檢測(cè)方式。這種方式的確相比人工檢測(cè)提升了效率，但也產(chǎn)生了新的問(wèn)題，由于產(chǎn)品自身質(zhì)量波動(dòng)、圖像取像角度、亮度變化甚至環(huán)境因素的干擾，視覺(jué)檢測(cè)的準(zhǔn)確率始終難于提升，最高只能到80%左右。而且，開(kāi)發(fā)適配難、適應(yīng)性弱，當(dāng)產(chǎn)線從A產(chǎn)品切換到B產(chǎn)品時(shí)，期間需要經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間的調(diào)試。

橫向?qū)Ρ葋?lái)看，華為南方工廠在質(zhì)檢領(lǐng)域樹(shù)立了標(biāo)桿：傳統(tǒng)視覺(jué)融入深度學(xué)習(xí)，自動(dòng)圖像特征提取，基于大量的歷史缺陷圖片完成模型訓(xùn)練，只要檢測(cè)物的相似度達(dá)到一定程度就完成檢測(cè)過(guò)程，不僅準(zhǔn)確率高達(dá)99.9%，而且適應(yīng)性更強(qiáng)。

華為南方工廠的AI實(shí)踐，只是這場(chǎng)人工智能偉大試驗(yàn)的第一步，華為的更大夢(mèng)想是將這個(gè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)外開(kāi)放，復(fù)制到每一個(gè)產(chǎn)線，讓每一個(gè)工廠都可以成為華為南方工廠這樣的智能工廠。

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，何其艱難，需要跨越AI質(zhì)檢設(shè)備和企業(yè)AI運(yùn)維兩大痛點(diǎn)。首先是缺乏性?xún)r(jià)比高的自動(dòng)化設(shè)備；而且運(yùn)維復(fù)雜，算法精度、訓(xùn)練能力、算力擴(kuò)容等方面問(wèn)題很多。縱觀業(yè)界，缺少既懂行業(yè)知識(shí)，又在AI能力上強(qiáng)的綜合玩家，這是制約普通工廠擁抱AI的主要問(wèn)題。

這次發(fā)布的昇騰智造方案，就是為解決這個(gè)問(wèn)題而生：昇騰AI使能平臺(tái)+華為制造成熟AI應(yīng)用，打造解決方案。

一方面，昇騰智造解決方案打造標(biāo)準(zhǔn)化的AI使能軟硬件平臺(tái)：硬件方面，華為提供從模組/板卡到服務(wù)器/集群的Atlas系列化硬件。以Atlas?200?AI加速模塊為例，其具有極致性能、超低功耗的特點(diǎn)，可以在端側(cè)實(shí)現(xiàn)物體識(shí)別、圖像分類(lèi)等；Atlas?300I?推理卡則提供超強(qiáng)AI推理性能，以超強(qiáng)算力加速應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于推理場(chǎng)景。同時(shí)，華為將硬件開(kāi)放給伙伴，伙伴們打造了一系列面向制造場(chǎng)景的AI硬件，包括AI加速卡、嵌入式AI工控機(jī)和箱體式AI工控機(jī)等。軟件方面，華為提供了昇騰應(yīng)用使能MindX的全棧軟件平臺(tái)與工具，可以幫助廣大應(yīng)用開(kāi)發(fā)者快速開(kāi)發(fā)AI應(yīng)用。

另一方面，華為將南方工廠30年制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)和200+產(chǎn)線AI規(guī)模部署的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)鄣杰浖到y(tǒng)中，打造一站式、高精度、支持快速換線、開(kāi)箱即用的制造行業(yè)AI解決方案。端到端解決方案貫穿AI的部署、運(yùn)維與迭代升級(jí)；包含高精度預(yù)訓(xùn)練模型，快速實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確率>99%；圖形界面操作，支持小樣本訓(xùn)練，2小時(shí)完成模型迭代；成熟場(chǎng)景下僅需5人天即可完成10工位部署。對(duì)于制造業(yè)客戶(hù)而言，無(wú)論是在把AI應(yīng)用于產(chǎn)線的初期部署、使用階段，還是中后期的運(yùn)維和換線需求，都不再困難。昇騰智造解決方案真正實(shí)現(xiàn)了把AI以極簡(jiǎn)的方式帶入每一條產(chǎn)線。

目前，寶德計(jì)算機(jī)在每一條產(chǎn)線部署六個(gè)高清攝像頭，和邊緣智能網(wǎng)關(guān)，把整個(gè)智能制造貫穿寶德的來(lái)料檢驗(yàn)、生產(chǎn)制造過(guò)程檢驗(yàn)還有包裝檢驗(yàn)，使寶德的整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程都做到了可回溯，不僅提高了質(zhì)量，也大大降低了生產(chǎn)成本。

美的集團(tuán) IT 總監(jiān)周曉玲在昇騰人工智能高峰論壇上介紹，美的與華為合作打造的 AI 質(zhì)檢系統(tǒng)，目前已應(yīng)用于美的冰箱事業(yè)部的底腳檢測(cè)、LOGO檢測(cè)、標(biāo)貼檢測(cè)等場(chǎng)景，不僅大幅降低檢驗(yàn)人員工作量，檢測(cè)準(zhǔn)確率還提高了 10%。

在制造領(lǐng)域的智能化方面，把簡(jiǎn)單留給別人，把復(fù)雜留給自己，這中間的關(guān)鍵就是昇騰智造解決方案。

值得注意的是，昇騰智造解決方案的背后，除了凝聚了華為在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)等方面的心血，還是一個(gè)眾創(chuàng)的產(chǎn)物，匯聚了業(yè)界的生態(tài)力量。

“華為堅(jiān)持‘有所為有所不為’。只有大家都找到了自己的定位、堅(jiān)守自己的定位，才能形成合作和分工，有了合作分工，才有生態(tài)的基礎(chǔ)。華為在人工智能領(lǐng)域的‘有所為’，是指打造以昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)的‘黑土地’，支持合作伙伴來(lái)‘種莊稼’，如支持最優(yōu)秀的科學(xué)家探索AI前沿應(yīng)用，支持合作伙伴開(kāi)發(fā)面向各行各業(yè)的豐富應(yīng)用?！比A為輪值董事長(zhǎng)胡厚崑在昇騰人工智能高峰論壇上這樣表示。

這是華為的高明之處，華為搭臺(tái)，大家一起來(lái)唱戲。昇騰堅(jiān)持“硬件開(kāi)放、軟件開(kāi)源、使能伙伴、發(fā)展人才”的生態(tài)戰(zhàn)略，構(gòu)建起一個(gè)匯聚廣泛力量的人工智能大生態(tài)。以昇騰智造解決方案為例，背后就有寶德、拓維信息、長(zhǎng)江計(jì)算、依瞳科技、中科弘云、華?？萍肌⑽值缕?、凌華科技、研華科技、東聲智能等眾多合作伙伴的聚合之力。

以凌華科技為例，就基于昇騰發(fā)布了昇騰AI邊緣小站、昇騰邊緣AI工作站、增強(qiáng)型昇騰工作站、昇騰AI工控機(jī)等眾多的AI邊緣計(jì)算產(chǎn)品，推進(jìn)AI算力融合在工業(yè)智能領(lǐng)域，讓AI應(yīng)用落地在更多工業(yè)制造場(chǎng)景。在集成電路行業(yè)對(duì)集成電路板的品控檢測(cè)中，凌華科技通過(guò)部署搭載Atlas 300I推理卡的工控設(shè)備到檢測(cè)設(shè)備上，配以AI深度學(xué)習(xí)算法，獲得了同等算力下較低成本的算力配置，直接提升了10%-50%的AOI直通率。

正如胡厚崑所說(shuō)，中國(guó)的人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展走到了一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)，關(guān)鍵在于打通AI落地到各行各業(yè)的“最后一公里”。只有用生態(tài)的力量，探索和建立“專(zhuān)家+行家”的新合作模式，將業(yè)界做硬件、軟件、算法的優(yōu)秀公司都匯聚在一起，每個(gè)公司都發(fā)揮自己最優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域，才能眾人拾柴火焰高，將AI應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)的每一個(gè)場(chǎng)景、每一個(gè)角落。

以制造領(lǐng)域的AI檢測(cè)為例，正是生態(tài)的力量，讓昇騰智造解決方案已經(jīng)在眾多細(xì)分場(chǎng)景發(fā)揮出價(jià)值：在電子組裝領(lǐng)域，對(duì)螺釘、涂膠等進(jìn)行檢測(cè)，將異物識(shí)別準(zhǔn)確率提升至99.9%以上;針對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行晶圓缺陷智能分析，將缺失圖案識(shí)別準(zhǔn)確率提升至99%以上;在集成電路領(lǐng)域開(kāi)展IC品質(zhì)監(jiān)控合作，將AOI直通率提升10%-50%;在紡織領(lǐng)域，華為與伙伴將布匹印染的預(yù)檢效率提升了50倍。

可以說(shuō)，昇騰AI在制造領(lǐng)域的發(fā)展是昇騰所構(gòu)建的人工智能產(chǎn)業(yè)大生態(tài)的縮影，這個(gè)生態(tài)正在蓬勃發(fā)展、茁壯成長(zhǎng)。數(shù)字可以說(shuō)明一切：目前昇騰合作伙伴已經(jīng)超過(guò)500家，共同孵化聯(lián)合解決方案600多個(gè)；華為與55所全球高校的140多個(gè)團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)啟昇騰眾智計(jì)劃；目前昇騰的開(kāi)發(fā)者人數(shù)已經(jīng)超過(guò)35萬(wàn)，昇騰相關(guān)課程已經(jīng)覆蓋72所高校的超過(guò)10萬(wàn)名學(xué)生。

“星星之火，可以燎原”，這是AI在制造領(lǐng)域應(yīng)用的縮影，華為南方工廠的AI實(shí)踐，匯聚起華為與合作伙伴的生態(tài)之力，推動(dòng)AI走向中國(guó)的每一個(gè)工廠、每一個(gè)產(chǎn)線，讓普通企業(yè)也能擁抱AI，邁入智能化時(shí)代。