光伏發電成本正快速逼近化石能源,一旦成本持平,憑借其在綠色環保上的絕對優勢,光伏産業将迎來市場拐點,但同時光伏企業的生存也受到内外部的各種挑戰。由于全球産能高度集中在中國,貿易壁壘與價格競争極大壓縮了光伏企業的利潤空間,成本控制已經不是管理問題而是生存問題。在激烈的市場競争中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。
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。
正泰新能源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,具備了相當的業務規模,但在實際生産營運中也面臨以下兩個嚴峻的挑戰:
1.質檢成本高、效率低。人工質檢節拍是3秒每片電池片,每個元件是6~10分鐘。自動化的生産效率與人工質檢的低效間沖突突出。質檢裝置數量、人員數量、廠房空間投入甚至高于生産。
2.整體産品良率低。由于人工質檢存在主觀因素,标準難以統一一緻。加之員工經驗、疲勞度等影響,使漏檢率居高不下,産品良率無法滿足市場競争的需要。
如何控制成本同時提高産品出廠品質,是正泰新能源在市場競争中建構核心競争力的關鍵。基于對客戶需求的深入調研,阿裡雲推出了工業視覺智能質檢方案,采用與人類質檢員相似的思考邏輯,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,方案的整體架構如下:

- 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。
- 疊代優化-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通過阿裡雲工業視覺智能産品繼續繼續進行标注、訓練形成疊代優化。進而使質檢算法不斷适應産線的新問題,保持高性能。
在正泰新能源的項目中,阿裡雲通過人工智能算法進行智能瑕疵識别實作電池片與光伏元件的質檢,并取得了顯著的效果.