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工業(yè)AI質檢走向爆發(fā)期,機器顛覆機器的戰(zhàn)役打響

http://casecurityhq.com 2023-04-25 13:55 來源:機器視覺沙龍

去年AI還是一個負面標簽。商湯等AI四小龍合計虧損超500億元的歷史成績,讓不少投資人望而生畏。今年伴隨ChatGPT的橫空出世,AI公司谷底反彈。一位老板告訴南方財經全媒體記者,去年融資還很吃緊,但今年投資人排著隊來送錢,并且在商業(yè)化落地上,有了不少確定性方向。

目前AI在商業(yè)化應用上,最為成熟的要數(shù)充當“眼睛”的機器視覺。從大腦構造上看,人類75%的信息獲取來自視覺。現(xiàn)實中也是機器視覺與工業(yè)場景的結合度更高。近期AI在工業(yè)質檢應用上的熱度正在攀升。

目前工業(yè)AI質檢可解決3C消費電子、汽車及零部件等生產制造中面臨的兩大痛點:其一是質檢工人招工難。通常質檢工人眼睛一天要在強光下直射10個小時以上,容易造成工人視力迅速衰退;其二是人工檢測難以保障日復一日穩(wěn)定輸出,若是遇到動輒每片上萬的半導體晶圓,對工廠的損失慘重。

上述痛點讓一眾公司看到了一片亟待開拓的藍海。格創(chuàng)東智AI高級架構師江淵在采訪中表示,在面板行業(yè),80%的質檢人員可以被AI取代。騰訊云工業(yè)AI產品總監(jiān)黃強表示,在AI質檢上,騰訊看到了一個千億級剛需市場。“單是3C電子產品的人工檢測就有近300萬人,按照一個人8萬/年的用人成本,將是一個2400億規(guī)模的市場。”

據IDC預計,到2025年中國工業(yè)AI質檢整體市場將達9.58億美元(約合人民幣62億元),2021-2025年CAGR為28.5%。目前距離千億級市場,工業(yè)AI質檢市場仍有數(shù)倍空間,這讓更多公司躍躍欲試,加速涌入戰(zhàn)場。

在今年愈加激烈市場競爭下,IDC認為,工業(yè)AI質檢市場仍將持續(xù)碎片化格局。目前以云服務商、AI質檢創(chuàng)新企業(yè)、機器視覺軟件企業(yè)這3類背景的廠商主導市場。而工業(yè)互聯(lián)網平臺服務商、機器視覺檢測裝備商、綜合AI企業(yè)、工控自動化企業(yè)、通信運營商等5類廠商正在加大投入切入市場。一場機器與機器之間的“內卷”正在加速展開。

初創(chuàng)公司:搭乘硅谷技術新風口,前微軟高管“降維”打入AI工業(yè)質檢

前微軟(美國)SurfaceBook設計團隊高級總監(jiān)郭瑋,曾為微軟貢獻了30余項發(fā)明專利。2018年他在看清中國AI場景化應用的勢頭之后,立馬召集了一批擅長數(shù)據處理、平臺技術和AI算法的海外精英回國創(chuàng)業(yè)。

值得一提的是,在如今AI商業(yè)化浪潮中,市場分為三個層次:底層基礎設施做芯片和算力、中間核心技術做大模型和大數(shù)據平臺、上層場景化應用做解決方案落地。芯片除了技術還講求生態(tài),算力是國與國之間的比拼,大模型和大數(shù)據掌握在能燒得起錢的巨頭手中,逐一分析排除下來,初創(chuàng)公司在中國最有優(yōu)勢的地方就是做應用落地。

2019年末,郭瑋在深圳南山區(qū)創(chuàng)立了博瀚智能。他所組建的團隊,僅憑履歷就獲得了深圳市高層次人才創(chuàng)業(yè)資助和投資機構3500萬pre-A輪融資,并與深圳清華研究院聯(lián)合成立了人工智能研發(fā)中心。

他給公司的定位是,一家依托自研的平臺技術,專注于AI應用落地的公司,聚焦智能制造和自動駕駛兩條主線。在對標領域里,智能制造與華為(NPU生態(tài)圈)密切合作,自動駕駛融入英偉達GPU生態(tài)圈。“公司的技術和產品有幸得到行業(yè)內最強的伙伴的認可,并同他們進行深度業(yè)務合作”

背靠華為計算底座,郭瑋團隊決心將制造領域里的AI質檢提升到一個新高度,即完成甲方心目中的“不可能三角”——更短的開發(fā)周期、更高的準確率、更低的運維成本,以此顛覆傳統(tǒng)AI質檢。

博瀚智能將這套顛覆性系統(tǒng)稱為“自適應AI質檢系統(tǒng)”,可將模型的精度從95%快速提升至99.99%,并在后續(xù)一直維持如此高的精度標準。據內部統(tǒng)計,相關解決方案在上線周期縮短80%,人力成本降低90%,運維成本節(jié)省80%。

而這套自適應AI質檢系統(tǒng)也與硅谷最前沿的風向不謀而合。2021年,被業(yè)界譽為“AI教父”的百度前首席科學家吳恩達,在一場直播中表示,AI系統(tǒng)正在從Model-centric(以模型為中心)向Data-centric(以數(shù)據為中心)轉變。這意味著今后在AI技術路線中,數(shù)據質量要比模型本身更重要。

對于兩者的區(qū)別,郭瑋進一步解釋稱,此前Model-centricAI著重的是模型算法,可類比為人類的智商,代表著處理和學習信息的基本結構和能力。這個技術路線是通過不斷優(yōu)化算法本身來取得更好的結果,也就是說,通過不斷提升人類智商來增強能力。而Data-centric相當于讓人通過積累經驗來提高能力,這意味著通過不斷喂取機器高質量數(shù)據,來讓AI持續(xù)適應不斷變化的環(huán)境和需求。

值得注意的是,在Data-centricAI路線中,MLOps是至關重要的一環(huán),也是博瀚所擅長的部分。MLOps在工業(yè)場景中的優(yōu)勢在于,其不僅可以幫助DataCentricAI的任務提高效率,還能確保模型在場景中保持有效。

對于一線實操而言,結合MLOps技術的DataCentricAI,將有效解決模型失效的問題,讓原本飄在云端的AI系統(tǒng),有了更標準化的落地策略——數(shù)據飛輪。而這個數(shù)據飛輪早于2021年在海外無人駕駛領域里開始被應用。

“質檢與無人駕駛在數(shù)據訓練上的底層邏輯相通,只不過復雜程度不同。”郭瑋表示。這也是為何博瀚智能除了聚焦制造領域AI質檢以外,另一個錨定的賽道是自動駕駛。同時,他還將博瀚智能的戰(zhàn)略定位,“前三年營收以制造為主,后三年營收則希望實現(xiàn)雙輪驅動。”

目前在制造領域,博瀚智能主要發(fā)力于3C和半導體AI檢測。郭瑋認為,“預計僅PCBA和外觀檢測市場規(guī)模就在400多億人民幣上下。”同時,PCBA市場中,20%的供應商將控制80%的產能,屆時商業(yè)環(huán)境將是一個理想的強to B市場。

現(xiàn)階段,博瀚智能自適應AI質檢解決方案已經在多個行業(yè)頭部客戶落地。下一步若是郭瑋所設想的模型,實現(xiàn)快速大規(guī)模復制,使成本隨邊際效應大幅遞減,博瀚智能的AI質檢模型將跑通PCBA領域,實現(xiàn)開箱即用。但在此之前一切還有待驗證,同時這個自適應AI系統(tǒng)是否能向其他領域的AI質檢拓展,也有待進一步觀察。

此外,乘著今年ChatGPT的東風,越來越多硅谷AI精英組團歸國,加入這場機器大戰(zhàn)中。

互聯(lián)網大廠:以AI質檢為“尖刀”,切開萬億級工業(yè)互聯(lián)網市場

不同于博瀚智能走硅谷精英技術路線,騰訊作為以產品驅動聞名的互聯(lián)網大廠,看到的是一個千億級市場。同時,騰訊力圖將AI質檢作為一個“尖刀型”產品,切開下一個萬億級工業(yè)互聯(lián)網市場。

在與南方財經全媒體記者對話中,騰訊云工業(yè)AI產品總監(jiān)黃強表示,作為工業(yè)場景里的剛需環(huán)節(jié),AI質檢就好比是社區(qū)團購里的一盒雞蛋,用這個當引流工具,使之成為工業(yè)級客戶接觸騰訊云的第一個工業(yè)APP,建立起連接以后,再探索其他數(shù)字工廠數(shù)智化場景升級。

“基于AI質檢產品往上游延伸,還可以回溯生產的全鏈條,提升每一個環(huán)節(jié)的數(shù)字化工藝,實現(xiàn)產品全生命周期管理。屆時這將是一個簡單而完整的數(shù)字工廠。”黃強說。

既然是作為引流的入口,騰訊對于AI質檢的期望是,最終做成一款面向不同行業(yè)的通用型產品,這意味著成本方面要想辦法快速壓低。但最初騰訊在做頭一兩個case的時候是不盈利的。“我們投入了8-10個算法工程師,跟一個項目半年以上。”黃強說。

據南方財經全媒體記者了解,按照一個算法工程師市場價3萬/月來測算,一個項目不算硬件、服務器等成本,打底144萬。但一整套AI質檢設備方案市場價也就在幾十萬到小百萬區(qū)間。

這時候,燒了多年錢的云平臺,成為了騰訊大幅降本的底氣。“云肯定是我們的一大優(yōu)勢。云的基礎是算力,當別人用一張(算力)卡跑的時候,我們用100張卡跑,這里面所迭代出模型的效率肯定是不一樣的。”黃強說。

在云平臺支撐下,目前騰訊已經可以做到,一個算法解決一個項目,時間上也由半年縮短至3個月。黃強表示,“再往下,當我們只需要0.1-0.2個算法工程師,就能解決一個項目時,企業(yè)客戶升級AI質檢的成本還能繼續(xù)降。”

除此之外,騰訊還有一款針對中小企業(yè)的通用產品——AI質檢一體機“騰慧飛瞳”。在這個通用產品里,騰訊只負責其中的軟件算法部分,其余硬件部分交由其他廠商做。對此,黃強將其稱為騰訊云的“被集成”戰(zhàn)略。

值得注意的是,雖然流程型工業(yè)制造場景可以打“行業(yè)通用”這張牌降本,但是在離散型制造里則存在局限性。專注半導體領域AI質檢的譜匯智能CEO黃秀金表示,半導體領域的AI質檢,需要對行業(yè)know-how有深刻理解。原因在于,目前半導體產品質量定義還處在后標準時期,單是中游封測環(huán)節(jié)就有超20種判定標準,背后包含上百種算法。同時,在光學成像算法上的精準度要求也更高,甚至要用上3D手段檢測芯片金線的弧高。

在市場規(guī)模上,僅半導體領域的AI質檢,往下深入將是一個千億級市場。黃秀金表示,“就拿半導體封測步驟來說,前后涉及至少4次檢測環(huán)節(jié)。伴隨國內半導體制造市場愈加成熟,國產化創(chuàng)新的浪潮隨之而來。”

而目前騰訊基于通用行業(yè)的AI質檢案例,還聚焦于產品外觀檢測階段。黃強表示,騰訊有意愿與行業(yè)伙伴合作,一同做大行業(yè)蛋糕。在大廠觸達不到的細分領域,深耕垂直行業(yè)的初創(chuàng)公司有了攻占的窗口期。

行業(yè)“小巨人”:提前感知到市場的擁擠,今年以通用機租賃模式做下沉

在騰訊等大廠準備聯(lián)合云打更大規(guī)模的“行業(yè)通用”牌前夕,有廠商提前感知到市場向紅海演變,今年一開年就推出了更低價位的通用機,并且還輔以租賃的商業(yè)模式,提前搶占中小企業(yè)市場。

這廠商就是2018 年成立的國家級專精特新“小巨人”微億智造。在工業(yè)AI質檢賽道越來越擁擠的當下,微億智能年初以通用型AI數(shù)字質檢員——“工小匠”殺入下沉市場,除了考慮做增量,背后更看重的是一片更大的生態(tài)——為所有中小企業(yè)搭建產品質量管理標準。

微億智造市場部負責人葉思佳對南方財經全媒體記者表示,“中小企業(yè)發(fā)展之初是管生產和人,但當中國制造走向世界之后,管質量將成為不可或缺的一步。因此,我們的目標已經不是單純做檢測,而是要幫中國中小企業(yè)樹立品牌標準。”

在成功交付AI智檢設備及算法組件1000余套的基礎上,微億智造將工小匠的價格做到了極致,僅需百萬級行業(yè)定制機價格的三分之一,并且在商業(yè)模式上還提供租賃服務,滿足中小企業(yè)小批量、多品種、多需求的外觀檢測要求。

“這相當于每個月給7×24小時的設備付工資,在精打細算的中小企業(yè)主之間非常受用。自工小匠上線1個月以來,已經有20多臺的設備在走租賃模式了,并且都是企業(yè)在展會上發(fā)現(xiàn)后,主動找上門來。”葉思佳說,

值得一提的是,雖然是通用型機器,但在算法上的技術路線走的也是自適應AI。在機器在進入工廠的那一刻起,就讓有經驗的質檢人員介入訓練設備。而且培訓步驟簡單,對于資深質檢員而言,就像老師傅帶新人一樣,只需“認識產品、拍攝設置、樣本收集、缺陷學習”四步就能完成崗前培訓。

如此通過工人自主喂取機器現(xiàn)場數(shù)據的方式,不僅節(jié)省了一筆算法工程師的人力成本費用,還可以節(jié)約時間成本,目前工小匠可實現(xiàn)2周內“上崗”工作。這也成為微億智能敢把設備成本壓到極致的底氣。

細究為何微億能夠發(fā)揮這項優(yōu)勢,則與其積累超過百萬缺陷數(shù)據的預訓練模型有關。而如此豐富的缺陷樣本庫,又與公司的成長路徑有關。

微億智能成立不到1年,就成功通過一家常州的“果鏈”企業(yè)切入了AI質檢賽道。“當時我們用80多臺設備取代掉這家工廠里1000多名質檢人員。”葉思佳回憶道。借此案例,微億智能在3C終端品牌商圈子里,一戰(zhàn)成名。后續(xù)微億智能成功得到了多家國際3C龍頭品牌商的認可并在其供應鏈內進行推廣。

借品牌商之勢,微億智能一步步積累了大量消費電子賽道里的外觀缺陷樣本,成為消費電子結構件AI質檢領域里的重要玩家。近年來,微億智能又拓展賽道至新能源汽車、醫(yī)療器械、家用電器等多個領域的外觀檢測。“目前這些領域的樣本都可以植入工小匠的‘腦’中,但在大批量生產中還是產品定制機會更劃算。”葉思佳補充道。

目前微億智能的工小匠還留有一點“遺憾”。雖然工小匠“身體”大部分硬件設備都實現(xiàn)了國產化,但機械臂這個關鍵零部件還采用的是發(fā)那科、那智、庫卡等進口廠商。葉思佳在采訪中表示,今年將完成國產化機械臂的適配,屆時工小匠從里到外都將實現(xiàn)自主可控。

如果說在過去3年里,數(shù)字化轉型還在以“機器換人”為主線,那么接下來,機器顛覆機器的戰(zhàn)役正在打響。在機器的世界里,留給下一個機器內卷的空間,正在越來越狹小。

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