一．黎明前的至暗時刻
正泰新能源是正泰集團旗下集清潔能源開發、建設、營運、管理于一體的系統能源解決方案提供商。緻力于光伏元件的的生産和銷售，光伏電站、儲能、配網售電、微電網、多能互補等綜合能源的投資建設，全球累計投資建設光伏電站3500兆瓦，光伏元件産能達到2500兆瓦。
正泰新能源的發展有很強的行業代表性。一方面，光伏發電成本正快速逼近化石能源。一旦成本持平，憑借其在綠色發電上的絕對優勢，光伏産業将迎來市場拐點。但現實依然很嚴峻。正泰新能源副總裁黃海燕女士表示，目前中國光伏産業主要有三大難局：
一是利潤微薄，光伏企業嚴重依賴國家補貼。企業市場行為受補貼政策影響巨大。
二是經常成為國家間貿易壁壘的受害者。全球60%的矽料，85%的矽片以及70%的電池片都來自中國。歐洲“地闆價”、美國“雙反稅”等地方保護政策嚴重影響到中國光伏企業在國際市場的競争力。
三是客戶對産品品質的要求更為“苛刻”，間接增加企業的生産與營運成本。
二．單點突破
自身能力的提升才能從容應對外界市場環境的波動。正泰新能源多年來，一直是智能制造的最佳實踐者。從引進先進的自動化生産線，到自行開發MES系統(生産執行系統)，随着大資料、人工智能、雲計算等新一代數字技術的産業化落地，正泰嗅到了新的機會。
那麼哪裡才是屬于自己的機會？ 正泰新能源質檢經理羅剛表示，公司在選擇大資料與AI落地場景上，并不是一上來挑戰高難度，而是從複雜度相對較低、資料采集難度較小、資料品質能夠得到保證，且收益明顯的場景入手，這樣才能確定項目的成功率，起到示範作用。而對正泰來講，電池片群組件的品質檢測環節正好滿足上述條件。
質檢素來是生産環節中占用人工多、耗時長、且不産生直接價值，但又無法忽視的環節。在光伏行業，工廠中的房間質檢人員都是通過EL裝置對産品進行檢測， 再用肉眼尋找瑕疵判定産品等級。辨認每張EL照片一般耗時在2秒以上，遇到難以判斷的圖檔，甚至要花上更多功夫，即低效又低質。而為了控制勞動力成本，正泰同其它多晶電池生産企業一樣，不得已采用抽檢方式，這就導緻出現漏網之魚，影響客戶滿意度。正泰新能源寄希望利用AI圖像技術，由人工抽檢變為機器全檢，提升産品出廠合格率。
何為AI圖像質檢？簡單地講，就是将一塊電池片放到一個與計算機相連接配接的攝像頭下面，由計算機來識别産品是否存在缺陷。其實正泰多年前就已經利用該技術代替人力做單晶電池片的自動檢測。然而多晶電池片的複雜程度遠高于單晶，多晶中每個晶粒的大小和形狀都各不相同，即便目前行業中最聰明的算法也難以在密密麻麻的晶粒中，準确捕捉到細小瑕疵。
是以，當看到了阿裡雲工業大腦在協鑫集團、天合光能等光伏企業上的成功， 正泰新能源副總裁黃海燕女士毅然決定與阿裡雲AI專家合作，借助阿裡雲ET工業大腦AI圖像質檢技術，共同攻克多晶電池片及元件瑕疵檢測這一難題。
三．工業大腦四步走
其實AI質檢的思考邏輯與人類質檢員相似，都是在大腦中形成對缺陷産品的記憶，并通過記憶與所檢測産品的比對，判定産品缺陷。而AI的優勢在于遠超人類的記憶力與推算能力，且不受外界幹擾，也毫無疲憊感，毫秒間便能做出判斷。
以下四個步驟是工業大腦的正确打開方式：
記憶植入 – 記憶是決策的依據。項目首要任務就是要為工業大腦植入記憶。正泰質檢部門将過去兩、三年中收集到的帶有産品缺陷的5萬多張圖檔上傳到算法伺服器中。圖檔涵蓋20餘種的缺陷類型，例如 隐裂、缺角、黑斑、黑點、黑線、舟印、指紋印、區域發暗、燒結不良等。
智力訓練 - 大腦雖然有了記憶，但智力仍處于嬰兒水準，并無判斷對錯的能力。是以，需要在每一張圖檔中，把不同缺陷類型都清晰地标注出來，再輸入到雲計算平台，通過深度學習與圖像處理技術做算法訓練。算法就好比是數學公式，相同的答案可以有多種解題思路。一個聰明的算法可以在EL裝置的協助下，每天在幾萬張圖檔中，以最優的方式識别出産品缺陷、并清晰描述缺陷類别、缺陷長度、面積、形狀等，同時做到實時報警。
離線測試 - 模拟環境中訓練出的算法，需要在離線環境中進行測試、優化。從最初的幾千張到上萬張，通過向算法不斷輸入新的圖檔進行訓練，并對産品缺陷做進一步精細化标注，讓算法可以從容應對所有可能出現的産品缺陷。
線上實測 - 實際生産過程中的質檢環境與離線環境相比更為複雜，AI算法要經過實際産線上的考驗。實測中出現的新問題需要回報到算法模型中，把算法打磨的更聰明，判斷問題更全面。
最終， 經過多輪的線上實測，AI算法的識别準确度可達到97%，不僅如此，從圖像拍攝到資料接收、處理，然後到資料上傳MES系統做缺陷判定，再到最後MES系統下達指令給機械手臂抓取缺陷産品， 整個流程耗時不到一秒，僅為原先的一半，且檢測過程無需人工參與。這一結果意味着質檢效率增加了一倍的同時，還可以騰出更多人工從事更為有價值的工作。
四． 新起點、新征程
AI圖像質檢僅僅是正泰工業大腦之旅的起點。未來，工業大腦在跨工廠、跨價值流與跨産品三個層面都将有更大的發揮空間：
1.跨工廠 - 工業大腦目前僅是在正泰杭州工廠進行試點，未來幾個月，大腦将複制、推廣到正泰海甯、泰國等全球各個工廠。
2.跨産品線 - 工業大腦在多晶電池片積累的know-how，正快速複制到單晶電池片與電池元件的質檢環節。
3.跨價值流 – 工業大腦可以通過對産品瑕疵的分析，進一步做産品品質溯源，識别上遊的問題工序，并通過關鍵因子識别與參數調優，對生産工藝進行改善。
五．正泰工業大腦項目的三點啟示
· 目前，中國制造企業整體自動化、數字化與智能化水準相對初級。以點作為突破口，帶動線與面的發展，是一個相對穩健的工業智能發展路徑。
· 工業智能項目收益與風險并存。在業務場景識别上，除了考慮業務價值， 更要正确評估自身的數字化水準以及外部大資料合作夥伴的能力與最佳實踐，確定項目成功率，這樣才能進一步赢得管理層信任，加速工業智能的整體推進。
· AI圖像處理技術在光伏、紡織、LCD、PCB、晶片等多個行業取得的成功，證明了圖像技術的可塑性。AI圖像處理技術的跨界複制與持續疊代能力将加速該技術的産品化落地，最終實作在制造業的規模化應用。