大模型為光伏板“篩”出萬能質檢模板

大模型為光伏板“篩”出萬能質檢模板
——場景創新河北故事之三
7月29日,英利能源發展有限公司(簡稱“英利發展”)位於蠡縣的智慧光伏產業園一派忙碌:車間外,發貨平台一側十幾輛滿載卡車整裝待發﹔車間內,自動化生產線有序運轉,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,一塊塊剛剛敷設好的太陽能光伏組件,正平穩通過智能化全自動光伏組件缺陷檢測平台。
記者看到,三台電腦屏幕實時刷新畫面——左側是光伏組件正面高清圖像,右側是反面細節,中間則是電致發光(EL)圖像,就像給光伏組件做了一次“透視檢查”。
一位質量工程師看著屏幕,輕按鼠標確認,隻用了3秒,毫米級的細微缺陷就被精准識別、分類標注。
“你看,這塊光伏板的邊緣有個微小的裂紋,系統已經自動標出來了。”英利發展高級工程師王坤指著屏幕上標好的黃色方框說,如果用常規方法檢測,就很難發現。
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,質量工程師要緊盯著屏幕上的圖像,憑經驗識別隱裂、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。
英利發展副總裁於波博士表示,常規的檢測模式存在局限性,制約了質量可控度和產能進一步釋放。基於此,英利發展始終在探索有效的解決路徑。
與此同時,河北工業大學陳海永教授團隊也在為一項技術的轉化尋找出路。他們歷時十年研發的多場景缺陷智能視覺檢測技術,在實驗室裡表現出色,卻卡在產業化的“最后一公裡”。
“技術進行市場推廣需要匹配特定生產場景,還得投入數百萬元改造生產線,企業大多望而卻步。”陳海永說。
轉機出現在去年8月。河北省重大科技支撐計劃創新應用場景專項啟動申報,旨在打通科技成果轉化堵點,讓實驗室裡的“好技術”找到產業裡的“好場景”。
英利發展結合生產線檢測遇到的瓶頸,申報了“光伏組件視覺大模型系統及裝備可靠性檢測應用場景”項目。
一邊是急需升級的檢測技術,一邊是“待嫁”的科研成果,加上企業自籌資金與省級財政配套資金的支持,校企雙方一拍即合。英利發展當即決定,在蠡縣生產基地為陳海永教授團隊的技術提供“試驗場”。
項目剛啟動,“攔路虎”就來了。
要讓技術落地,第一步要獲取生產工藝數據。可按常規操作,把數據“拿出來”就得讓24小時運轉的生產線停下來。這意味著打亂生產計劃,損失真金白銀。
陳海永教授團隊和英利發展的工程師們,一連幾天圍著生產線想了十幾種辦法,但可操作性都不強。就在大家一籌莫展時,英利發展設備工程師李旭靈機一動:“能不能在生產程序裡‘開個窗’,建個共享文件夾,把數據分享出來?”
這個想法讓人眼前一亮。說干就干,雙方的技術人員立刻扎進車間,開始對生產線的程序代碼“動手術”。他們反復調試程序屬性,在不影響生產的前提下,給車間的控制系統加了一個“數據出口”。如此一來,不用停產,陳海永教授團隊坐在實驗室就能實時獲取數據。
數據到手,新難題又冒了出來。生產線一天產生幾十萬條數據,可對於檢測工序來說,其中大部分是無效信息。“大模型訓練講究‘精准投喂’,雜亂的數據隻會拖慢效率、降低精度。”陳海永說。
為了得到有效數據,加快模型建設,英利發展技術團隊又著手從大數據中挑選典型數據。
陳海永教授團隊住進工廠的臨時辦公室,和英利發展的質量工程師、設備工程師們一起商討如何建立數據標准。“這個數據標准,既不能太寬,也不能太嚴。太寬了,容易漏檢﹔太嚴了,又會導致誤判。”陳海永說。
經過六個月磨合,上百次調試,一套兼顧精度與實用的數據標准終於出爐。
數據標准問題解決了,大模型又遇上“水土不服”的問題。
“大模型是在理想狀態條件下設計完成的,可在實際應用過程中,我們發現受溫度、材料等多種因素影響,生產環境非常復雜,大模型有些不太適應。”陳海永教授團隊的王朝陽博士說。
團隊隨即進行改造:用數萬張工廠缺陷樣本做預訓練,針對環境變量做微調,通過小樣本調優讓大模型快速適應罕見缺陷。三個多月后,該模型進化為能應對復雜工況的“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,針對不同規格的光伏組件,隻需稍作調整,就能快速生成專用檢測模型。
如今,在英利發展的檢測車間,隻有一名工作人員負責監控和復核,產品的大部分缺陷識別、分類、標注工作由大模型代勞,缺陷識別率穩定在96%以上,效率提高3倍。(記者賈東亮)
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