工业质检是生产制造的关键一环。然而，当前90%以上的制造企业仍然依赖人工开展产品质检工作，检查的准确率和效率难免受到影响。在这种情况下，企业要建立一支经验丰富的质检团队，难度及人力资源投入都相对较大，如何破局？2024年8月，《电器》记者采访了国家智能语音创新中心工业AI业务总监戚华威，该中心自主研发的智能语音检测和工业声学核心技术，已在家电行业的设计端和制造端落地应用，针对智能家电产品进行全链路的质量提升，给业内带来新的思路。
从设计端到制造端，提升智能家电产品体验
随着智能家电快速普及，带有语音交互功能智能家电的质量检测引起业内关注。正因此，获工业和信息化部批复成立、聚焦制造业重大发展需求的国家级创新平台——国家智能语音创新中心（以下简称中心）自2023年依托“声音”相关的优势技术，针对行业需求，构建解决方案，落地并开拓家电领域，并入选工信部智能检测装备创新产品目录。
选择家电作为重点推广领域与中心的背景密切相关。第一，实际上，在工业领域可以用人工智能技术赋能或者升级的众多行业中，家电行业具备了相对较好的数字化基础。第二，中心由科大讯飞牵头，联合海尔、寒武纪、安徽信投等10家企业共建。海尔作为中心的股东之一，为中心寻找智能语音技术赋能场景提供了便利，因此中心优先在家电行业中探索并实现了较好的落地应用效果。
凭借与家电行业的近距离接触，中心还可以为家电企业提供更贴合需求的解决方案。不同于以往企业对于家电语音交互功能的检测只局限于设计端，中心从设计端到制造端都提供了相应的检测方案。在智能语音方面，中心凝聚了智能语音行业上下游资源，具备完整的技术链条，包括语音降噪、语音增强、语音识别、语义理解和语音合成等，建立了业界领先的核心技术优势。
《电器》记者了解到，在设计端，中心主要为企业提供两种服务。一是为有建设语音交互实验室需求的企业，提供软硬一体的标准化综合解决方案，能够模拟声场环境、年龄群体、各种方言等，自动化开展语音交互效果评测，为需求企业赋能AI测试能力；二是依托中心自有实验室，为有产品研发测试或效果调优需求的企业，提供智能语音产品功能、性能、效果、安全性检测服务。
中心全屋智慧实验室
在制造端，戚华威进一步介绍称：“针对生产完成的产品质量检测，以往主要依赖人工，如对于智能产品语音交互功能的检测，多数依靠质检员喊一喊或者安装人工嘴这类的设备，简单测试交互效果，现在我们可以采用麦克风捕捉声音，利用AI技术多模态进行精准判断。”
得益于便利的产学研优势和雄厚的数字化基础，中心的AI质检技术在家电行业的业务从空调领域开始，并向其他品类不断拓展。根据中心提供的数据，AI质检技术可实现空调产线三大效率提升。一是采用新质生产力，人效提升100%；二是减少全检工站工作量，提前对LOGO、标签等进行AI质检，划痕检测更细致；三是提升质检效率、提升产能，目标线速由350台/小时提升至420台/小时，提升20%。
此外，AI质检技术减少了质检过程中的漏检和误检，确保了产品质量的一致性和稳定性，并为企业全面提升产品质量提供了数据支持和决策依据。通过AI质检技术，企业能够更好地满足消费者对高质量产品的需求，促进品牌形象和市场份额提升。
据《电器》记者了解，当前，中心的工业AI质检方案已在海尔、格力等家电企业落地应用，实现了对空调、洗衣机、热水器等主流家电产品的覆盖，累计质检家电产品超过200万台。
工业声学技术助力智能家电质检更上台阶
作为智能语音领域的国家级制造业创新中心，“声音”正是中心的优势所在，工业声学技术可以说是中心研究实力的一张王牌。中心的工业声学技术主要涉及声学成像技术和工业声纹技术。
其中，工业声纹技术在家电质检方面的应用优势突出。据了解，在智能家电领域的工业生产环境中，复杂多变的场景、噪声和干扰成为影响声音数据采集有效性的主要因素。中心工业AI团队自主研发的声纹质检技术，专门针对这些常见的问题，有效解决了在拾音性能需求难以满足以及语音信号不清晰、难以准确识别等技术难点。“中心面向产品质检等行业提供‘技术+产品+解决方案’的一体化服务，已建成22万小时工业声纹数据库，5万条智能家电交互数据。其中，中心的基于多通道信号采集、设备声纹等技术的算法多次在DCASE、ICME等声学国际比赛中获得第一名。”戚华威对于中心声纹技术应用于家电行业的优势如数家珍。
将工业声学技术更广泛应用于家电等制造领域是中心的近期目标。“一方面，我们想要通过声纹检测技术来判断机器的运转状态，实现动态检测，这可以大大提高产品的使用体验。另一方面，我们还想要为制造行业提供一套整体的声音评价方法，从语音控制到噪声检测，再到声品质检测。”戚华威说。
能听会看，助力工业制造智能升级
针对工业制造，中心的服务始于声学，但不局限于声学。据介绍，中心以声学为核心，融合视觉、认知等多维人工智能技术打造的工业AI质检站，已在家电企业的总装产线上，执行产品出厂前的最后的质检工序，高效、全自动实现电机功能、语音交互、标识外观等七大类30余项质检任务，综合质检准确率高达99%。
工业AI质检站基于深度学习算法，可以对产品的外观、文字、功能、语音信息录入进行全方位检测，涵盖声学采集、检索增强、声纹识别、语音识别、降噪增强、视觉采集技术。
换句话说，中心正在推广的“工业AI质检站”既能“听”也会“看”。从声音维度来看，麦克风拾取的声音可以用来判定产品内部的电机和风扇运转到底有没有问题。但是在研究的过程中，中心发现AI质检技术的核心是提高质检效率，只用声音技术还不够，如果融入视觉检测技术，还能对标签有没有贴对、LOGO有没有贴错等外观质量进行检测，甚至将声音和视觉融合实现更好的智能功能检测。
那么，AI质检技术应用于家电行业的实际效果如何？“首先，在设计环节，智能家电智慧无人实验室可以实现质检效率提升约8倍以上，以检测空调为例，按一次测试20秒计算，机器一天可完成超过4000次测试。在制造环节，以空调为例，原来的‘开机、外观、光感、语音’测试可完全由‘一站式AI全检’替代。”戚华威如是说。
未来，中心在“一站式AI全检”方面还要继续深耕。戚华威说：“我们要让一站式AI全检更好地落地。后续，我们的AI质检会涵盖制造全阶段，包括中间流程的检测，比如焊接检测、装配检测、人员动作检测等，为家电企业提供一体化的智能化质量检测方案。”
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