制造業(yè)擁抱AI的門檻竟然已經(jīng)如此之低了？

工廠在實際生產(chǎn)中并不能保證產(chǎn)品百分之百的完美，或是銜接的螺絲沒有擰緊，或是表面出現(xiàn)細小劃痕，或是產(chǎn)品標簽忘記粘貼……一個看起來毫不起眼的缺陷或瑕疵，輕則致使企業(yè)的商譽和財產(chǎn)遭受損失，重則甚至?xí)?dǎo)致傷亡事故的發(fā)生。

古語道：“千里之堤，潰于蟻穴”，其中蘊藏的真理放在現(xiàn)代制造業(yè)也同樣適用。

工廠在實際生產(chǎn)中并不能保證產(chǎn)品百分之百的完美，或是銜接的螺絲沒有擰緊，或是表面出現(xiàn)細小劃痕，或是產(chǎn)品標簽忘記粘貼……特別是在顯示屏、電子產(chǎn)品、汽車、航天航空等行業(yè)，一個看起來毫不起眼的缺陷或瑕疵，輕則致使企業(yè)的商譽和財產(chǎn)遭受損失，重則甚至?xí)?dǎo)致傷亡事故的發(fā)生。

為了使制造企業(yè)擺脫缺陷和瑕疵的煩惱，中科創(chuàng)達（ThunderSoft）正攜手亞馬遜云服務(wù)（AWS），基于雙方在端側(cè)和云側(cè)的優(yōu)勢，助力客戶進一步提升產(chǎn)品良率，釋放產(chǎn)能，增強產(chǎn)品競爭力。

智慧工業(yè) ADC 系統(tǒng)：讓缺陷無所遁形

傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造，主要通過人工檢測產(chǎn)品表面缺陷，然而隨著工業(yè)產(chǎn)品精密度越來越高、數(shù)量越來越多，這種傳統(tǒng)的缺陷檢測手段也變得越來越難以為繼。

中科創(chuàng)達的某位客戶——國內(nèi)最大的智能面板行業(yè)企業(yè)之一，就曾在缺陷檢測環(huán)節(jié)面臨種種挑戰(zhàn)。首先，部分產(chǎn)品缺陷會導(dǎo)致面板良率不穩(wěn)定，使得其在與競爭對手競爭時處于比較劣勢的狀態(tài)；第二，傳統(tǒng)的檢測手段效率低、成本高，不利于企業(yè)長期發(fā)展。該智能面板企業(yè)非常迫切的想要進行數(shù)字化和智能化的升級改造，但是卻因為缺乏相關(guān)的 IT 能力和基礎(chǔ)設(shè)施而無從下手。

作為全球知名的智能操作系統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)提供商，中科創(chuàng)達深入了解以該企業(yè)為代表的傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展需求和趨勢，基于在智能操作系統(tǒng)、圖形圖像處理和人工智能領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累，在 2018 年推出了工業(yè)視覺檢測一站式解決方案——智慧工業(yè) ADC (Automatic Defect Classification)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)包含缺陷自動化分類、新產(chǎn)品迭代數(shù)據(jù)清洗、業(yè)務(wù)作業(yè)員認證三個子系統(tǒng)，從作業(yè)員技能認證、數(shù)據(jù)集更新到新產(chǎn)品導(dǎo)入，貫穿工業(yè)檢測的整個生命周期，有效幫助制造企業(yè)減少 75%的工作量，產(chǎn)能提升 35 倍。相比人工檢測，漏檢率下降 3%，準確率提升 99%。

目前，智慧工業(yè) ADC 系統(tǒng)已經(jīng)在液晶面板行業(yè)成功實施多個案例，廣獲客戶好評。在液晶面板行業(yè)，中科創(chuàng)達擁有國內(nèi)首家實際產(chǎn)線成功上線，且穩(wěn)定運行一年以上的 ADC 缺陷自動分類系統(tǒng)的實施經(jīng)驗。除了液晶面板，中科創(chuàng)達還進一步將該系統(tǒng)拓展到汽車制造、電子產(chǎn)品、化妝品制造、橡膠制造等行業(yè)，幫助眾多客戶提升工業(yè)自動化和智能化水平。

值得注意的是，任何客戶應(yīng)用智慧工業(yè) ADC 系統(tǒng)都需要實施機器學(xué)習(xí)工作，這就少不了 AWS 的助力。2020 年 6 月 4 日，在 AWS 中國區(qū)域推出 Amazon SageMaker 機器學(xué)習(xí)服務(wù)之際，中科創(chuàng)達率先宣布，已經(jīng)將 Amazon SageMaker 集成到了自家 ADC 系統(tǒng)中，讓制造業(yè)客戶可以在工業(yè)生產(chǎn)中輕松獲得 AI 質(zhì)檢能力。

Amazon SageMaker：降低企業(yè)擁抱 AI 的門檻

在 AlphaGo、波士頓動力狗等令人驚嘆的表現(xiàn)的沖擊下，人們已經(jīng)對 AI 技術(shù)背后蘊藏的變革性潛力達成了共識。在很多場合下，AI 都能代替人類完成相應(yīng)的工作，并且效率奇高、極少犯錯、永不疲倦。

許多企業(yè)早已對 AI 躍躍欲試，然而在實際應(yīng)用中卻只能望洋興嘆。這是因為，機器學(xué)習(xí)的實施是一項非常復(fù)雜且昂貴的工作，涉及大量試錯，并且需要專業(yè)技能——換個說法，就是“門檻”很高。

開發(fā)者和數(shù)據(jù)科學(xué)家首先必須對數(shù)據(jù)進行可視化、轉(zhuǎn)換和預(yù)處理，這些數(shù)據(jù)才能變成算法可以使用的格式，用以訓(xùn)練模型。即使是簡單的模型，企業(yè)也需要花費龐大的算力和大量的訓(xùn)練時間，并可能需要招聘專門的團隊來管理包含多臺 GPU 服務(wù)器的訓(xùn)練環(huán)境。從選擇和優(yōu)化算法，到調(diào)節(jié)影響模型準確性的數(shù)百萬個參數(shù)，訓(xùn)練模型的所有階段都需要大量的人力和猜測。然后，在應(yīng)用程序中部署訓(xùn)練好的模型時，客戶又需要另一套應(yīng)用設(shè)計和分布式系統(tǒng)方面的專業(yè)技能。并且，隨著數(shù)據(jù)集和變量數(shù)的增加，模型會過時，客戶又必須一次又一次地重新訓(xùn)練模型，讓模型從新的信息中學(xué)習(xí)和進化。所有這些工作都需要大量的專業(yè)知識，并耗費龐大的算力、數(shù)據(jù)存儲和時間成本。

Amazon SageMaker 則能夠降低企業(yè)擁抱 AI 的門檻，幫助客戶去除機器學(xué)習(xí)涉及的混亂和復(fù)雜性，讓客戶能夠迅速構(gòu)建、訓(xùn)練和部署模型，整個過程簡單而高效。尤其是在智慧工業(yè)領(lǐng)域普遍涉及的邊緣端，借助 Amazon SageMaker Neo，開發(fā)者只需訓(xùn)練一次機器學(xué)習(xí)模型，便可在云端和邊緣的任何位置運行。

Amazon SageMaker Neo 可將模型的運行速度優(yōu)化到兩倍，同時僅占用 1/10 的內(nèi)存，也不會對準確性造成任何影響。Amazon SageMaker Neo 可以優(yōu)化部署在 Amazon EC2 實例、Amazon SageMaker 端點和 AWS Greengrass 管理的設(shè)備上的模型，實現(xiàn)工業(yè)視覺檢測應(yīng)用與其它應(yīng)用無縫連接。

據(jù)中科創(chuàng)達 CTO 鄒鵬程介紹，在電氣行業(yè) ADC 系統(tǒng)的實施中，通過集成 Amazon SageMaker，最終用戶的一次性投入成本降低了 42%，軟件開發(fā)的工作量降低了 39%，系統(tǒng)的上線時間縮短了 50%，系統(tǒng)運行效率是傳統(tǒng)檢測的 35 倍，解決了 ADC 系統(tǒng)落地工業(yè)場景的障礙。

端云一體：融合系統(tǒng)理念

“從某種意義上來說，AWS 做的是云端的操作系統(tǒng)，而我們中科創(chuàng)達做的是端側(cè)的操作系統(tǒng)。” 鄒鵬程如此形容二者，然而，中科創(chuàng)達和 AWS 的率先牽手，不光是因為技術(shù)上的互補，更是緣于理念上的契合，“我們能夠在這個領(lǐng)域打動客戶并脫穎而出的主要原因，是我們以客戶為中心的理念，這與 AWS 是一致的。我們幫助客戶應(yīng)對挑戰(zhàn)的解決之道就是融合系統(tǒng)的理念，即終端和云端融合、場景和技術(shù)融合、產(chǎn)品和服務(wù)融合、硬件和軟件融合以及視覺和 AI 融合，最終為客戶提供端云一體的完整解決方案。”

要想理解什么是融合理念，我們必須先清楚什么是不融合的狀態(tài)。鄒鵬程在回答物聯(lián)網(wǎng)智庫的提問時舉了個例子，比如端側(cè)用自己的系統(tǒng)，云側(cè)用自己的架構(gòu)，端側(cè)和云側(cè)的工程師各自寫自己的代碼，互不交集，中間通過一些傳統(tǒng)的協(xié)議來進行交流。但這種方法顯然比較低效。更好的狀態(tài)應(yīng)該是，云端和終端有一個一致的體系和架構(gòu)，開發(fā)者不用操心到底是終端還是云端還是邊緣側(cè)，同樣的代碼能夠?qū)崿F(xiàn)無縫分布。

這種特性在 Amazon SageMaker 中也有很好的體現(xiàn)，尤其是 Amazon SageMaker Studio 集成開發(fā)環(huán)境（IDE），為整個機器學(xué)習(xí)工作流提供了一個統(tǒng)一界面，使構(gòu)建、訓(xùn)練、解釋、檢查、監(jiān)視、調(diào)試和運行機器學(xué)習(xí)模型變得更簡單、更快。

AWS 中國區(qū)生態(tài)系統(tǒng)及合作伙伴部總經(jīng)理汪湧表示：“中科創(chuàng)達是非常優(yōu)秀的 APN（AWS 合作伙伴網(wǎng)絡(luò)）合作伙伴，在 IoT、人工智能方面的實力尤其突出。Amazon SageMaker 一個重要的特點在于能夠與各類行業(yè)應(yīng)用進行集成，來進一步賦能各行業(yè)的應(yīng)用場景。我們非常高興中科創(chuàng)達能夠成為首批在 AWS 中國區(qū)域利用 Amazon SageMaker 的 APN 合作伙伴。基于 Amazon SageMaker，中科創(chuàng)達能夠打造更加優(yōu)秀的智慧工業(yè)視覺檢測 AI 系統(tǒng)，滿足更多客戶的需求，助力他們實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型?！?/p>

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項系統(tǒng)性工程，未來，中科創(chuàng)達將與 AWS 繼續(xù)進行緊密、堅定、深入的合作，助力更多行業(yè)的智能變革。