华赢新材借助AI模型设计， 实现硅钢板表面智能质检

  来源：《华为公有云专业服务案例集》

供稿 / 周桂娟

     制造业作为中国经济转型的龙头行业举足轻重，国务院于2015年5月印发《中国制造2025》，大力推进由制造大国向制造强国的转变。同时，云计算、大数据、物联网、人工智能的兴起，正推动着制造业数字化和智能化转型。随着“中国制造2025”的落地，信息技术与制造业的深入融合，制造业生产方式、企业组织、产品模式、服务模式等都将发生深刻的变化。

     浙江华赢新材科技有限公司（以下简称“华赢新材”）是以研发、生产、销售特种硅钢片为主营业务的国家高新技术企业。

     硅钢板为浙江华赢新材科技有限公司主要产品，下游客户包括了诸多国内知名企业，客户对于板材的品质要求较为严格。因此，通过表面缺陷检测系统及早的发现钢板中的缺陷，可以防止缺陷板流入下游生产企业，对钢板做及时的降级处理，以减少不必要的损失和客户退货投诉。

     硅钢为含硅为1.0～4.5%、含碳量小于0.08%的硅合金钢。为了提高磁感性能，要求其有害杂质含量越低越好，表面质量好。传统的硅钢质检主要是依靠眼力、经验、耐心等人为经验，该方式存在以下几点挑战：

     华为云人工智能团队走访了客户相关业务部门和科技部门，对以上问题现状进行梳理，并基于客户的环境、应用、系统等现状，提出部署AI平台方案：将表面质量检测系统与工业视觉平台实现对接，通过端侧成像、边缘侧智能质检、云端AI算法训练模型提升质检准确率。并将硅钢板AI质检工作拆分为两个阶段：

     第一阶段应合“快速投产”的需求，通过视觉算法将显著缺陷的图片过滤出，初步实现硅钢缺陷质检；同时收集显著缺陷图片，制定缺陷标准及具体缺陷类别，并根据标准标注部分图片。

     第二阶段实现精细化缺陷的定位及分类，根据一阶段标注数据，训练AI检测模型，用检测模型检测出缺陷的具体位置坐标以及具体类别。最终实现整个检测系统能辅助质检工人，检测出绝大部分的缺陷，减少人为原因导致的漏检，减少不良产品的流出。

     基于表面缺陷检测系统，华为云协助客户实现了图像采集装置、工控机、分布式推理引擎、历史数据存储、智能表检系统等功能。即采用工业成像设备获取清晰的钢板图片，再使用分布式推理引擎内置的AI模型处理图片，实现根据缺陷的相应特征，自动识别缺陷的类型、位置及尺寸。 

     所有已质检的样品会最终汇总在智能表检系统中，完成缺陷的展示、统计、缺陷样本反馈等功能。质检安全人员可在工控机的显示屏上观测到样本的质检结果。通过AI质检方案，华赢新材构建起缺陷可视、质检标准统一、产品全量检测的质检能力，提升质检准确率达99.67%，在提升检测效率的同时，也提升了质检水平。

     为了实现对硅钢板缺陷的精准检测和质检精细化，AI模型需要不断进行训练以提升准确率。在此背景下，华为云AI团队与客户合作，基于客户提供的数据情况和调研结果，完成了针对硅钢板缺陷样本的数据建模和算法模型设计。

     通过华为云工业视觉平台，华赢新材实现了硅钢板检测AI模型的在线学习、更新、管理等功能。随着缺陷样本不断反馈上传至工业视觉平台，硅钢板检测模型可以进行在线学习，提取更加精确的特征，并得到更准确的模型，然后模型部署到客户侧的分布式推理引擎上，通过端云协同完成模型的不断迭代更新。

     针对硅钢板边缘缺陷（边浪）的智能识别，完成了缺陷类型、缺陷位置、缺陷长度和宽度的记录，并生成了统一的报告，为下一步切割工序提供了准确的参考。这使得客户在进行切边工序时能够更加精准地进行操作，减少了切割材料的损耗，提高了产量。据初步估算，这种方法可节省300万/年的钢材成本。根据我们的计算，整体投资回报率达到了254%。

     随着工业制造业不断转型升级，智慧工厂已经成为现代工厂信息化发展的新阶段，人工智能技术已经成为了企业获得竞争优势的重要手段之一。为满足不同行业的多样化需求，华为云的高级人工智能模型需求分析与设计服务为数字化转型企业提供了针对性的需求调研、算法设计与优化、原型开发服务，帮助客户落地AI技术应用到实际业务场景，实现业务效率的大幅提升，加速实现企业的数字化转型，完成智能化升级。

     作为智慧工厂的典型代表，华赢新材在智能质检领域取得了卓越的业绩。基于华为云高级人工智能模型需求分析与设计服务，华赢新材将继续推进智能化转型升级进程。在未来，华为云将继续加强技术创新和优化服务体验，为更多的现代工厂企业提供专业的AI解决方案，帮助客户实现智能化转型并走向成功。

     高级人工智能模型需求分析与设计、工业智能体等