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一个工业AI落地制造业的非典型故事


接到同比增长50%的订单后,上海富驰高科(以下简称富驰)联席总裁钟伟陷入“烦恼”。


他们需要增加400个工人来完成新增产品的质检工作,这不但增加成本,而且要解决住宿、交通等配套问题——订单确定后钟伟就和同事们开会讨论是否要“再建一个宿舍楼。”


富驰是国内知名的金属粉末注射成型(MIM)产品专业制造商。MIM是一种新型金属加工技术,可以让金属像塑料一样改变形状,并且可以将金属表面粗糙度控制在0.8-1.2微米范围,因此非常适合生产形状复杂且精密的3C金属零件。


经过多年研发,富驰能用几十种金融材料生产数千种零部件,因而成功跻身某国际知名手机品牌的供应商行列,他们多款MIM产品被广泛应用在该手机中,其中一款摄像头支架部件是该品牌的重点采购产品。


2021年初,该手机品牌增加了采购量,富驰供货量约从该手机2020年产量的30%,增加到2021年的50%,但问题也随之而来。


MIM生产中,超过90%的流程都实现了自动化处理。“从前端的铸造、烧结再到焊接过程中的供氩以及尺寸调整方面的AOI(自动光学检测)都已经实现自动化。”富驰自动化总监邓声志说,整个MIM生产中,只有为数不多的流程需要人工参与,而其中最困难的环节就是视觉质检——用人眼检测产品的质量。


MIM的产品缺陷比例不高,以PPM标准计算(part per million,表示百万分的比例)MIM产品的不良率维持在“百万分之几”的区间,也就是说百万个产品中只有“个位数”的不良品。


在汽车行业这样的不良率是可以接受的,但在3C行业,尤其是这家头部手机品牌供应链中,个位数的PPM值依旧不能满足于他们的品控要求。


“客户对产品的要求极其严格,这虽然是一个‘内置结构件’但客户对他提出相当于‘外观件’的良品率要求。”邓声志说他们每年生产上亿个零件,客户只要发现一个缺陷零件,就会对整条线前后追踪,这种严格的倒查制度,让富驰倍感压力。


而在所有富驰MIM产品中“摄像头支架”属于最难质检的一种。


这是一个25平方毫米大小的金属壳,四周留窄框,中间挖圆孔,因此在侧边、内外圆弧等部位形成多个不规则形状,为了保证良品率,富驰只能招募大量工人进行肉眼质检。


工人们要将这个小拨片放到30倍的电子放大镜下去检查,他们左右翻转金属片,在投影屏上检验它是否有微米级别的裂痕或压伤。


为了增加安全性,富驰会安排两个工人双向核查质检,并且对质检完的产品再进行抽查,因此即便熟练工每小时也只能检验70个摄像头支架,三班工人轮岗,每个岗位全天只能完成1000多例检验工作。


面对这上亿个零件订单,富驰不得不招募大量工人入厂质检,高峰期有1500个工人在富驰产线上盯着电子屏幕翻看金属片。


这是一个非常费神枯燥的工作,经常工作几小时就需要做一轮眼睛保健操,工人们过度用眼,很容易出现酸涩疲劳等症状,许多人在工作了几个月,甚至几周之后就辞职离开,巨大的流失率逼得富驰反复的招募、培训、轮换工人。


现在,订单量的增加也加剧了富驰招工方面的压力,他们至少需要增加400个质检工人来消化新增订单。为此钟伟和邓声志考虑在距离工厂3公里外的地方建立一幢宿舍楼,配备新的班车,这显然要增加更多的成本。


当然,在这个解决方案之外,他们还寻求通过升级技术来解决问题,例如——寻找合适的AI算法来进行质检。


如果人工智能的视觉系统可以替代人眼进行MIM产品的外观质检,那么富驰当前面临的所有问题都将成为历史。可AI能做到吗?


富驰质检车间,此前主要由人工负责


AI的困境


实际上,早在数年前富驰就筹划着用AI来替代人工质检,但这个过程并不顺利。


2019年前后,富驰找人工智能公司合作设计了一台“视觉质检样机”,不过这款产品未能达到富驰的要求。


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