5G時代推動手機行業技術革新 中國光學玻璃檢測技術達到世界領先水平

日前，華為在武漢舉行新品發布會，並在會上宣布華為已於5月30日實現了1億部手機的出貨量。相比2018年全球智能14.56億台的出貨量，華為正以強勢追趕的態勢，引領著中國手機行業快速奔跑。

手機市場的興盛蓬勃，拉動了主機芯片、光學鏡頭、蓋板玻璃等配件的需求量激增。僅以手機蓋板玻璃為例，中國每年約有30億片手機蓋板玻璃片出貨。另據興業証券研究所研究報告顯示，受益於3D玻璃加速滲透，手機防護蓋板玻璃市場預計在2019年達到540億元，整個玻璃背蓋板的市場將近千億元。

當前，智能手機正進入存量時代，各大手機廠商都在尋找新的手機性能以謀求差異化的競爭優勢，手機背蓋板作為未來行業競爭中的關鍵部分，亦成為上下游廠商競相角逐的熱門。

早前，手機蓋板主要以亞克力材質為主，但隨著技術工藝和智能手機的普及，當前的智能手機和平板電腦已經幾乎全部採用蓋板玻璃。蓋板玻璃是一種具有強度高、透光率高、韌性好、抗劃傷、憎污性好、聚水性強等特點的玻璃鏡片，其內表面須能與觸控模組和顯示屏緊密貼合、外表面有足夠的強度，達到對平板顯示屏、觸控模組等的保護、產品標識和裝飾功能，是消費電子產品的重要零部件，廣泛應用於手機、平板等電子產品。

據了解，手機蓋板玻璃流程嚴格，是3C領域對檢測要求極高的門類，包括玻璃外形打孔、鋼化、拋光、絲印、鍍膜、清潔等諸多復雜環節。而每一個生產環節都涉及玻璃質量檢測，工序多達10余道。目前幾乎所有的流程都是人工檢測。以全球最大的手機玻璃面板生產商伯恩光學為例，其14萬余員工中，有超過40%的人在進行蓋板玻璃人工檢測。另有數據統計顯示，目前中國手機蓋板玻璃檢測領域專職檢測人員達到10余萬人，每年工資支出超100億人民幣。

即便是在大量人力成本的投入下，玻璃質檢合格率依舊很難保障。據了解，由於玻璃檢測過程中的強光照射，工人3個月視力即下降至0.6，導致從業人員平均月流失率達到20%。 進一步加劇了質檢員水平的波動，導致良率難以提升。

受限於技術突破，困擾手機蓋板檢測的行業痛點，成為了中國手機制造業升級發展掣肘。而隨著機械、光學、人工智能算法的進步，如何攻克AOI（自動光學檢查）檢測技術的效率與准確率，實現品質的在線控制，有效降低成本，一直是從業者的未解難題。在此背景下，部分廠商開始嘗試採購海外設備，卻要為之負擔高額的技術引進和服務成本。

為了實現核心技術自主可控，研發出世界領先的新型工業化檢測設備，國內各科研院所、高校和企業進行了大量探索。2017年8月，在中科院自動化所精密感知與控制研究中心研究員張正濤帶領實驗室的科技成果產業化團隊中科慧遠，研發出了中國首台AOI智能檢測設備，后續又迅速開發出面向更多應用的系列設備，經過兩年的在線運行與驗証，達到了客戶工業4.0智能生產車間的技術指標要求，也是目前中國唯一可提供整機設備的供貨商。

在中科院自動化所的人工智能機器學習算法技術積累下，中科慧遠團隊結合信息處理、智能控制方法、精密機構設計與集成等，提出了基於顯微視覺的精密檢測技術與方法，成功應用於我國“神光”項目重大裝置中，在此基礎上，中科慧遠又把其轉化在了蓋板玻璃行業全自動化生產線上。

通過該項技術，在蓋板玻璃行業最難管控的頭色印刷工序與鏡面銀印刷工序中，可以將品質全檢漏檢率嚴格控制在了1%以下，過檢率控制在了2%以下，遠低於行業實行人工全檢下仍普遍高於5%的誤判率。

降低了人力成本，提升了良品率，助力行業邁向更高端。在解決了光學玻璃檢測難題之外，中科慧遠目前已在光、機、電、軟、算方面已經形成良好的解決能力，尤其注重在工業檢測前中后期工業大數據挖掘與分析，進而形成數據閉環，實現無縫工藝品質全流程監控。

同時中科慧遠的技術成果還可擴展到LCD顯示屏、車載導航屏、航空接插件、半導體、定制家具等檢測領域，目前已量產應用的產品包括蓋板玻璃成品檢測儀、白片檢測儀、高精度3D玻璃背蓋檢測儀、絲印在線品控儀、藍寶石表面檢測儀等，在電子元器件和光學元件生產、3C制造業等領域市場應用前景廣泛。目前已與伯恩光學、藍思科技、蘋果、華為、三星等行業上下游展開了合作。