8月12日,《河北日報》發(fā)表頭版文章《大模型為光伏板“篩”出萬能質(zhì)檢模板》,報道了河北工業(yè)大學(xué)陳海永教授團隊歷時十年研發(fā)多場景缺陷智能視覺檢測技術(shù),借河北省科技專項契機,與英利發(fā)展深度協(xié)作。從攻克數(shù)據(jù)采集難題,到打磨數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、適配復(fù)雜工況,校企攜手突破技術(shù)轉(zhuǎn)化“最后一公里”,讓實驗室成果賦能光伏質(zhì)檢,大模型成光伏板“智能考官”,充分彰顯了河北工業(yè)大學(xué)科研實力與服務(wù)產(chǎn)業(yè)的擔(dān)當(dāng),為校地協(xié)同創(chuàng)新書寫了生動注腳。

原文如下:
大模型為光伏板“篩”出萬能質(zhì)檢模板
——場景創(chuàng)新河北故事之三
河北日報記者 賈東亮
7月29日,英利能源發(fā)展有限公司(簡稱“英利發(fā)展”)位于蠡縣的智慧光伏產(chǎn)業(yè)園一派忙碌:車間外,發(fā)貨平臺一側(cè)十幾輛滿載卡車整裝待發(fā);車間內(nèi),自動化生產(chǎn)線有序運轉(zhuǎn),一條線每16秒就有一塊太陽能光伏組件下線。
在車間智能檢測區(qū),一塊塊剛剛敷設(shè)好的太陽能光伏組件,正平穩(wěn)通過智能化全自動光伏組件缺陷檢測平臺。
記者看到,三臺電腦屏幕實時刷新畫面——左側(cè)是光伏組件正面高清圖像,右側(cè)是反面細節(jié),中間則是電致發(fā)光(EL)圖像,就像給光伏組件做了一次“透視檢查”。
一位質(zhì)量工程師看著屏幕,輕按鼠標(biāo)確認,只用了3秒,毫米級的細微缺陷就被精準(zhǔn)識別、分類標(biāo)注。
“你看,這塊光伏板的邊緣有個微小的裂紋,系統(tǒng)已經(jīng)自動標(biāo)出來了?!庇⒗l(fā)展高級工程師王坤指著屏幕上標(biāo)好的黃色方框說,如果用常規(guī)方法檢測,就很難發(fā)現(xiàn)。
這樣高效的檢測場景,放在幾年前,王坤想都不敢想。
王坤說,過去檢測光伏組件缺陷,質(zhì)量工程師要緊盯著屏幕上的圖像,憑經(jīng)驗識別隱裂、虛焊、斷柵等缺陷。一塊板從頭到尾檢查完,至少需要1分鐘。一天下來,人的眼睛酸疼,還容易漏檢、誤判。
英利發(fā)展副總裁于波博士表示,常規(guī)的檢測模式存在局限性,制約了質(zhì)量可控度和產(chǎn)能進一步釋放?;诖?,英利發(fā)展始終在探索有效的解決路徑。
與此同時,河北工業(yè)大學(xué)陳海永教授團隊也在為一項技術(shù)的轉(zhuǎn)化尋找出路。他們歷時十年研發(fā)的多場景缺陷智能視覺檢測技術(shù),在實驗室里表現(xiàn)出色,卻卡在產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”。
“技術(shù)進行市場推廣需要匹配特定生產(chǎn)場景,還得投入數(shù)百萬元改造生產(chǎn)線,企業(yè)大多望而卻步?!标惡S勒f。
轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在去年8月。河北省重大科技支撐計劃創(chuàng)新應(yīng)用場景專項啟動申報,旨在打通科技成果轉(zhuǎn)化堵點,讓實驗室里的“好技術(shù)”找到產(chǎn)業(yè)里的“好場景”。
英利發(fā)展結(jié)合生產(chǎn)線檢測遇到的瓶頸,申報了“光伏組件視覺大模型系統(tǒng)及裝備可靠性檢測應(yīng)用場景”項目。
一邊是急需升級的檢測技術(shù),一邊是“待嫁”的科研成果,加上企業(yè)自籌資金與省級財政配套資金的支持,校企雙方一拍即合。英利發(fā)展當(dāng)即決定,在蠡縣生產(chǎn)基地為陳海永教授團隊的技術(shù)提供“試驗場”。
項目剛啟動,“攔路虎”就來了。
要讓技術(shù)落地,第一步要獲取生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)??砂闯R?guī)操作,把數(shù)據(jù)“拿出來”就得讓24小時運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線停下來。這意味著打亂生產(chǎn)計劃,損失真金白銀。
陳海永教授團隊和英利發(fā)展的工程師們,一連幾天圍著生產(chǎn)線想了十幾種辦法,但可操作性都不強。就在大家一籌莫展時,英利發(fā)展設(shè)備工程師李旭靈機一動:“能不能在生產(chǎn)程序里‘開個窗’,建個共享文件夾,把數(shù)據(jù)分享出來?”
這個想法讓人眼前一亮。說干就干,雙方的技術(shù)人員立刻扎進車間,開始對生產(chǎn)線的程序代碼“動手術(shù)”。他們反復(fù)調(diào)試程序?qū)傩?,在不影響生產(chǎn)的前提下,給車間的控制系統(tǒng)加了一個“數(shù)據(jù)出口”。如此一來,不用停產(chǎn),陳海永教授團隊坐在實驗室就能實時獲取數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)到手,新難題又冒了出來。生產(chǎn)線一天產(chǎn)生幾十萬條數(shù)據(jù),可對于檢測工序來說,其中大部分是無效信息。“大模型訓(xùn)練講究‘精準(zhǔn)投喂’,雜亂的數(shù)據(jù)只會拖慢效率、降低精度?!标惡S勒f。
為了得到有效數(shù)據(jù),加快模型建設(shè),英利發(fā)展技術(shù)團隊又著手從大數(shù)據(jù)中挑選典型數(shù)據(jù)。
陳海永教授團隊住進工廠的臨時辦公室,和英利發(fā)展的質(zhì)量工程師、設(shè)備工程師們一起商討如何建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)?!斑@個數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),既不能太寬,也不能太嚴(yán)。太寬了,容易漏檢;太嚴(yán)了,又會導(dǎo)致誤判?!标惡S勒f。
經(jīng)過六個月磨合,上百次調(diào)試,一套兼顧精度與實用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)終于出爐。
數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問題解決了,大模型又遇上“水土不服”的問題。
“大模型是在理想狀態(tài)條件下設(shè)計完成的,可在實際應(yīng)用過程中,我們發(fā)現(xiàn)受溫度、材料等多種因素影響,生產(chǎn)環(huán)境非常復(fù)雜,大模型有些不太適應(yīng)?!标惡S澜淌趫F隊的王朝陽博士說。
團隊隨即進行改造:用數(shù)萬張工廠缺陷樣本做預(yù)訓(xùn)練,針對環(huán)境變量做微調(diào),通過小樣本調(diào)優(yōu)讓大模型快速適應(yīng)罕見缺陷。三個多月后,該模型進化為能應(yīng)對復(fù)雜工況的“基座大模型”。
“有了這個‘基座’,就像有了一個萬能模板。”王朝陽說,針對不同規(guī)格的光伏組件,只需稍作調(diào)整,就能快速生成專用檢測模型。
如今,在英利發(fā)展的檢測車間,只有一名工作人員負責(zé)監(jiān)控和復(fù)核,產(chǎn)品的大部分缺陷識別、分類、標(biāo)注工作由大模型代勞,缺陷識別率穩(wěn)定在96%以上,效率提高3倍。
圖文來源:河北日報