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AI智能制造新突破 成功大学携手国网中心提升FPC检测精准度

  • 林佩莹台北

以C04_涂层破损露铜层作为训练数据,透过国网中心H100晶创主机训练生成式AI模型之影像生成可视化成果。成功大学
以C04_涂层破损露铜层作为训练数据,透过国网中心H100晶创主机训练生成式AI模型之影像生成可视化成果。成功大学

智能转型浪潮席卷全球制造业,软性电路板(FPC)制造领域也正面临着前所未有的检测挑战。成大制造信息与系统研究所近期善用国网中心运算资源,正在积极开发AI Agent自主检测系统,将FPC瑕疵检测准确率提升至93~95%,为台湾制造业的智能化升级树立新标竿。

成大制造信息与系统研究所教授陈响亮表示,目前传统FPC制造检测面临三大核心挑战,首先是瑕疵样本极度稀缺,试产阶段往往仅能取得约100张影像,样本不足导致AI模型训练困难;其次,瑕疵外观特徵相似度高,连资深产线人员在标注时也容易混淆;最后是数据严重不平衡,常见缺陷可能有上万张样本,但罕见细瑕疵仅有数十张,造成模型训练偏态明显。

AI Agent自主检测系统系统应用展示界面。成功大学

AI Agent自主检测系统系统应用展示界面。成功大学

成大开发AI Agent自主检测系统  国网中心算力成关键推手

针对这些痛点,成大团队借助国网中心的高效能运算资源,开发创新的AI解决方案。陈响亮表示,团队希望透过生成式AI技术,将稀缺的样本增到足够训练高精度模型的规模。

原本需要一天以上才能完成的影像生成与识别模型训练,在国网中心HPC资源的支持下,透过多GPU分散式训练架构,现在仅需数小时即可完成。更重要的是,团队能够训练参数规模更高的模型,如13B等级的大型模型,大幅提升了模型的泛化能力与推论精度。

在数据增方面,团队成功将60张原始稀缺样本增至数千张甚至上万张,有效解决数据不平衡问题。这项技术不仅适用于FPC制造,更为其他面临类似挑战的制造领域提供了可行的解决方案模式。

理论研究需要实际验证才能彰显价值。成大团队与台郡科技合作,在高雄厂区导入AI瑕疵识别系统进行实地测试。结果显示,AI辅助检测不仅将整体准确率提升至93~95%,检测速度也提升了30%,同时将瑕疵分类与减除作业的人工依赖度降低80%。

陈响亮提到,虽然产线整体瑕疵率仅降低2~3%,但对高产能产线而言,这个数字代表的是巨大的经济效益。他进一步解释,AI系统特别在细微缺陷识别方面表现稳定,显着降低了NG品外漏风险,间接提高产品良率并降低人力成本。

对于下一步研究规划,陈响亮指出,极端数据不平衡问题仍需持续优化,部分细瑕疵因特徵模糊、标注误差仍影响识别结果。此外,AI Agent的决策建议模块正朝着实用化的方向努力,产线落地也需克服设备兼容性与延迟问题。接下来研究团队计划将应用范围从FPC制程扩展至封装载板、制造执行系统(MES)、光电材料等领域,并导入RAG架构与强化学习技术,打造多模块AI Agent协同决策架构。远期目标是建构制程自我调整控制系统,由AI持续监控、学习并优化制程参数,实现真正的智能化生产。

陈响亮表示,这项专案不仅在技术层面取得突破,更是产学合作模式的创新实践。透过国网中心高效能运算资源的支持,学术研究得以快速转化为实际产线应用,同时培育出具备实务经验的AI技术人才。研究团队对国网中心表示高度肯定,并建议未来可进一步简化模型部署流程、强化教学导引与使用者界面,降低使用门槛,鼓励更多团队投入使用,藉由学术研发、产业落地与基础建设的合作模式,为台湾制造业智能转型,提供前瞻且实用的经验。