5G时代推动手机行业技术革新 中国光学玻璃检测技术达到世界领先水平

Byfeibisi

5G时代推动手机行业技术革新 中国光学玻璃检测技术达到世界领先水平

日前,华为在武汉举行新品发布会,并在会上宣布华为已于5月30日实现了1亿部手机的出货量。相比2018年全球智能14.56亿台的出货量,华为正以强势追赶的态势,引领着中国手机行业快速奔跑。

手机市场的兴盛蓬勃,拉动了主机芯片、光学镜头、盖板玻璃等配件的需求量激增。仅以手机盖板玻璃为例,中国每年约有30亿片手机盖板玻璃片出货。另据兴业证券研究所研究报告显示,受益于3D玻璃加速渗透,手机防护盖板玻璃市场预计在2019年达到540亿元,整个玻璃背盖板的市场将近千亿元。

当前,智能手机正进入存量时代,各大手机厂商都在寻找新的手机性能以谋求差异化的竞争优势,手机背盖板作为未来行业竞争中的关键部分,亦成为上下游厂商竞相角逐的热门。

早前,手机盖板主要以亚克力材质为主,但随着技术工艺和智能手机的普及,当前的智能手机和平板电脑已经几乎全部采用盖板玻璃。盖板玻璃是一种具有强度高、透光率高、韧性好、抗划伤、憎污性好、聚水性强等特点的玻璃镜片,其内表面须能与触控模组和显示屏紧密贴合、外表面有足够的强度,达到对平板显示屏、触控模组等的保护、产品标识和装饰功能,是消费电子产品的重要零部件,广泛应用于手机、平板等电子产品。

据了解,手机盖板玻璃流程严格,是3C领域对检测要求极高的门类,包括玻璃外形打孔、钢化、抛光、丝印、镀膜、清洁等诸多复杂环节。而每一个生产环节都涉及玻璃质量检测,工序多达10余道。目前几乎所有的流程都是人工检测。以全球最大的手机玻璃面板生产商伯恩光学为例,其14万余员工中,有超过40%的人在进行盖板玻璃人工检测。另有数据统计显示,目前中国手机盖板玻璃检测领域专职检测人员达到10余万人,每年工资支出超100亿人民币。

即便是在大量人力成本的投入下,玻璃质检合格率依旧很难保障。据了解,由于玻璃检测过程中的强光照射,工人3个月视力即下降至0.6,导致从业人员平均月流失率达到20%。 进一步加剧了质检员水平的波动,导致良率难以提升。

受限于技术突破,困扰手机盖板检测的行业痛点,成为了中国手机制造业升级发展掣肘。而随着机械、光学、人工智能算法的进步,如何攻克AOI(自动光学检查)检测技术的效率与准确率,实现品质的在线控制,有效降低成本,一直是从业者的未解难题。在此背景下,部分厂商开始尝试采购海外设备,却要为之负担高额的技术引进和服务成本。

为了实现核心技术自主可控,研发出世界领先的新型工业化检测设备,国内各科研院所、高校和企业进行了大量探索。2017年8月,在中科院自动化所精密感知与控制研究中心研究员张正涛带领实验室的科技成果产业化团队中科慧远,研发出了中国首台AOI智能检测设备,后续又迅速开发出面向更多应用的系列设备,经过两年的在线运行与验证,达到了客户工业4.0智能生产车间的技术指标要求,也是目前中国唯一可提供整机设备的供货商。

在中科院自动化所的人工智能机器学习算法技术积累下,中科慧远团队结合信息处理、智能控制方法、精密机构设计与集成等,提出了基于显微视觉的精密检测技术与方法,成功应用于我国“神光”项目重大装置中,在此基础上,中科慧远又把其转化在了盖板玻璃行业全自动化生产线上。

通过该项技术,在盖板玻璃行业最难管控的头色印刷工序与镜面银印刷工序中,可以将品质全检漏检率严格控制在了1%以下,过检率控制在了2%以下,远低于行业实行人工全检下仍普遍高于5%的误判率。

降低了人力成本,提升了良品率,助力行业迈向更高端。在解决了光学玻璃检测难题之外,中科慧远目前已在光、机、电、软、算方面已经形成良好的解决能力,尤其注重在工业检测前中后期工业大数据挖掘与分析,进而形成数据闭环,实现无缝工艺品质全流程监控。

同时中科慧远的技术成果还可扩展到LCD显示屏、车载导航屏、航空接插件、半导体、定制家具等检测领域,目前已量产应用的产品包括盖板玻璃成品检测仪、白片检测仪、高精度3D玻璃背盖检测仪、丝印在线品控仪、蓝宝石表面检测仪等,在电子元器件和光学元件生产、3C制造业等领域市场应用前景广泛。目前已与伯恩光学、蓝思科技、苹果、华为、三星等行业上下游展开了合作。

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