ظهرت تقنية فحص العدسات شبه الكروية التقليدية في البداية وتطورت بشكل أساسي في المجالات المتطورة مثل الدفاع والفضاء وأنظمة الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات المتطورة. في هذه التطبيقات التقليدية، لم يكن لدى الصناعة متطلبات صارمة للغاية فيما يتعلق بكفاءة الفحص. والسبب بسيط: كان منطق الإنتاج هو "قطعة واحدة" أو "عدة قطع".
لتحقيق الدقة المطلقة العالية للغاية، كان المهندسون على استعداد للجلوس على المقاعد لساعات أو حتى أيام، لتحسين ومعايرة وطحن الشكل السطحي لعدسة واحدة بدقة. ومع ذلك، عند مواجهة إنتاج عدسات شبه كروية على نطاق واسع، لم تعد طريقة الفحص التقليدية "البطيئة والدقيقة" قابلة للتطبيق.
مع النمو الهائل لمجموعات الفضاء الجوي التجارية (مثل الطلب الشامل على العدسات شبه الكروية في الاتصالات بالليزر عبر الأقمار الصناعية) والإنتاج الضخم على نطاق واسع لملايين العدسات الزجاجية الدقيقة في مجالات مثل القيادة الذكية وعدسات الهاتف المحمول والأجهزة المحمولة، أصبحت طريقة الفحص التقليدية "البطيئة والدقيقة" بمثابة "القفل الخانق" الذي يعيق كفاءة استخدام الطاقة في صناعة الإلكترونيات الضوئية بأكملها.
تواجه الشركات المصنعة الكبرى صراعًا شديدًا لتحقيق الكفاءة في عمليات التفتيش الصادرة والتفتيش الوارد ومناقشات التجميع التجريبي. 1. "الخطيئة الأصلية للسرعة" في الفحص التقليدي وأزمة البقاء على مستوى الإنتاج الضخم على مستوى المليون حاليًا، الجهازان المرجعيان الأكثر استخدامًا من قبل الشركات المصنعة للبصريات المحلية الكبرى لعمليات البحث والتطوير والإنتاج الضخم والفحص الكامل للأسطح شبه الكروية والحرة هما UA3P (مقياس ملف تعريف ثلاثي الأبعاد من نوع الاتصال) وLUPHOScan (مقياس ملف تعريف بصري فائق الدقة بدون اتصال). على الرغم من أنها متعددة الاستخدامات ودقيقة بالفعل، إلا أن سرعتها البطيئة تمثل عائقًا كبيرًا أمام مديري الإنتاج والمديرين الماليين عند التعامل مع العدسات الزجاجية المقولبة التي يتم شحنها بالملايين:
● UA3P: باستخدام مسح جهات الاتصال القائم على المسبار، حتى مع وجود مسار مسح محسّن، يمكنه فقط اختبار حوالي 20 قطعة في الساعة كحد أقصى. والأهم من ذلك، أنها تحصل بشكل أساسي على شكل سطح ثنائي الأبعاد (بيانات خط المقطع العرضي)، وتفشل في إعادة بناء السطح اللاكروي بالكامل عبر مجال الرؤية بأكمله. ويواجه قياس شكل السطح ثلاثي الأبعاد الإضافي انخفاضًا حادًا آخر في الكفاءة. تجدر الإشارة إلى أن المهندسين البصريين يحتاجون دائمًا إلى أشكال سطحية ثلاثية الأبعاد للتحليل، لأن الأشكال السطحية ثنائية الأبعاد تعاني من فقدان كبير للمعلومات أثناء التحليل، وخاصة فقدان الانحرافات غير الدورانية، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة بين نتائج التحليل والنتائج الفعلية.
● LUPHOScan: على الرغم من أنه يحقق قياسًا ثلاثي الأبعاد لشكل السطح من خلال المسح التداخلي متعدد الأطوال الموجية، نظرًا لآلية المسح الفيزيائي نقطة بنقطة/دائرة بدائرة، إلا أنه يمكنه اختبار حوالي 10 قطع فقط في الساعة. وفي قطاعات الإلكترونيات الاستهلاكية المتطورة والسيارات الذكية، يتسبب هذا الاختبار غير الفعال في سلسلة من ردود الفعل لكوارث الأعمال. من المعروف أن عمليات قولبة الزجاج، بسبب عوامل مثل التحكم في درجة الحرارة، وتآكل القالب، وإطلاق الضغط الحراري، تتمتع بطبيعتها باستقرار إنتاجية أقل من قولبة حقن البلاستيك التقليدية. علاوة على ذلك، فإن التكلفة العالية للغاية للعدسات الزجاجية تعني أن إنتاجية المكونات (العدسات المفردة) يتم تضخيمها بشكل كبير، مما يحدد بشكل مباشر إنتاجية العدسة النهائية، ويكون له تأثير كبير على التكاليف النهائية للشركة وصافي الربح. إذا لم تتمكن الشركات المصنعة الكبيرة من مواكبة سرعة الفحص، فإنها إما تختار "أخذ العينات على طريقة المقامرة"، مع تحمل مخاطر خسائر عالية العائد، أو تختار "زيادة وتيرة أخذ العينات"، ولكن الاستثمار في الأصول الثابتة وانخفاض قيمة معدات التفتيش أمر شاق بالنسبة لأصحاب الأعمال.
ثانيا. تغيير نوعي في الكفاءة يؤدي إلى "ترقية وظيفية ثورية ثلاثية المستويات" إذا تمكنت طريقة فحص ثورية وعالية الكفاءة من زيادة سرعة فحص شكل السطح الكامل ثلاثي الأبعاد بمقدار 10 إلى 20 مرة، فإنها ستجلب للمصنعين الكبار أكثر بكثير من مجرد توفير تكلفة شراء عدد قليل من الآلات المستوردة. وسوف يمثل ترقية ثورية للمؤسسة بأكملها من حيث نموذج الإنتاج والقدرة التنافسية الأساسية.
وعلى وجه التحديد، يمكن أن يساعد كبار المصنعين على تحقيق قفزة نوعية في ثلاثة مستويات تجارية وهندسية:
1. المستوى الأول: تحسين كفاءة الفحص بشكل مطلق (الأساس الأساسي لخفض التكلفة وتحسين الكفاءة) يتم ضغط وقت الفحص لعنصر واحد، والذي تم حسابه في الأصل بـ "دقائق" أو حتى "نصف ساعة"، مباشرةً إلى المستوى الثاني. فحص كامل لشكل السطح ثلاثي الأبعاد، سرعة الضوء للداخل وسرعة الضوء للخارج. يؤدي هذا إلى تحويل ورشة الاختبار بشكل مباشر من "عنق الزجاجة" إلى "خط إنتاج آلي"، مما يطلق العنان تمامًا لإنتاجية تسليم الطلبات كبيرة الحجم.
2. المستوى الثاني: تحسين التجميع التجريبي الموجه بالبيانات الكبيرة (من "التجربة والخطأ" إلى "اليقين الهندسي") في تطوير العدسات المتطورة، فإن المرحلة الأكثر استهلاكًا للوقت هي "التجميع التجريبي الهندسي". بسبب الافتقار إلى بيانات شكل سطح ثلاثي الأبعاد حقيقي واسعة النطاق وكاملة الفئة، يمكن للتجميع التجريبي التقليدي الاعتماد فقط على عينة صغيرة جدًا (على سبيل المثال، أخذ عينات من بضع عشرات من القطع) "لتجربة حظهم والعثور على الحل الأمثل"، مع دورات تصحيح الأخطاء غالبًا ما تستمر عدة أسابيع. إذا تم إجراء الاختبار على المستوى الثاني، فيمكن للمصنعين الكبار امتلاك عشرات الآلاف من مجموعات البيانات الضخمة ذات الشكل السطحي ثلاثي الأبعاد الحقيقي وكامل النطاق في المراحل الأولى من عملية التجميع التجريبي. يمكن للمهندسين استخدام هذه البيانات الضخمة لتحسين مجموعات التجميع التجريبية الهندسية، ومحاذاة العدسات على النحو الأمثل مع توزيعات أخطاء مختلفة لشكل السطح، مما يؤدي إلى تحسين إنتاجية التجميع الإجمالية للعدسة في مرحلة التجميع والضبط.
3. المستوى الثالث: تغذية نموذج تصنيع الذكاء الاصطناعي (الخندق النهائي لاختزال الأبعاد) في الوقت الحالي، يشهد العالم صعودًا سريعًا لعمالقة وادي السيليكون في مجال الذكاء الاصطناعي، وما نراه هو في الغالب التغييرات التي يجلبها الذكاء الاصطناعي إلى بحث المستهلك، أو توليد كتابة النصوص، أو البرمجة. ومع ذلك، هناك اتجاه يفوق التوقعات بكثير وهو أنه بمجرد نضوج الذكاء الاصطناعي بشكل أكبر، فإن المنافسة بين الشركات المصنعة لن تعتمد على القنوات التقليدية أو ميزة المبادر الأول، ولكن على ترقية شاملة لقدرات البحث والتطوير وقدرات الإدارة التنظيمية. والمحرك الأساسي هنا هو التمكين الشامل للذكاء الاصطناعي.
في الوقت الحالي، عندما تتواصل شركات البصريات الكبرى مع عملاء المستخدمين النهائيين، تظل أصولها التي تفتخر بها هي قدرات التصميم، أو قدرات تصنيع القوالب، أو القدرة الإنتاجية.
ومع ذلك، فإننا نتوقع بجرأة أنه بمجرد أن تحقق إحدى الشركات المصنعة الكبرى طفرة في التصنيع الذكي، سيتم إعادة كتابة معايير الاتصالات التجارية المستقبلية بالكامل. ستتحول المنافسة بعد ذلك إلى قوة حوسبة الذكاء الاصطناعي، وقدرات النماذج الرقمية والذكية واسعة النطاق، وما ينتج عن ذلك من "الكفاءة القصوى" و"التكلفة القصوى" و"تجربة المستخدم القصوى".
ويظل المنطق الأساسي الذي يدعم كل هذا عبارة عن بيانات سريعة وشاملة ودقيقة. وبدون كميات هائلة من البيانات السطحية ثلاثية الأبعاد الدقيقة عالية التردد على مستوى النانومتر للتدريب الذاتي، فإن ما يسمى بنموذج تصنيع الذكاء الاصطناعي واسع النطاق هو مجرد ماء بدون مصدر. تكمن القيمة الأساسية للفحص ثلاثي الأبعاد عالي الكفاءة في قدرته على إدخال كميات كبيرة من البيانات السطحية ثلاثية الأبعاد الواقعية والدقيقة بشكل مستمر وثابت في نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بالشركة المصنعة.
استنادًا إلى هذه الكمية الهائلة من البيانات، يمكن للذكاء الاصطناعي الحصول على نظرة ثاقبة في الوقت الفعلي لعلاقات رسم الخرائط غير الخطية بين تشوه القالب، وانحراف درجة الحرارة، ودفعات المواد، والانحرافات عالية الترتيب لشكل السطح النهائي، وبالتالي تحسين التكوين العام بشكل مستمر وتصحيح معلمات العملية الأمامية. ويمثل هذا ترقية جذرية في القدرة التنافسية للإنتاج: حيث ستتحول الميزة التنافسية الأساسية للشركة من الاعتماد على "التجربة والخطأ مع عدد قليل جدًا من العينات بناءً على خبرة المهندسين المخضرمين" إلى حلقة مغلقة ذكية عالميًا تسترشد بقوة الحوسبة والبيانات الضخمة.
كل من يغذي نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص به أولاً سيكون أول من يحقق تكلفة وكفاءة عالية، وبالتالي تأمين التذكرة الوحيدة لمستقبل التصنيع البصري.
ثالثا. بصريات Zhixing: CGH مدمج مع التشغيل الآلي، بهدف تحقيق معجزة كفاءة تبلغ 200 قطعة/ساعة. ولمساعدة الشركات المصنعة الكبرى على تولي هذه اللعبة التي ستعيد تشكيل المشهد الصناعي، كشفت شركة نينغبو تشيكسينج للبصريات المحدودة، مع فريقها من حملة الدكتوراه الذين يتمتعون بخبرة البحث العلمي والخبرة الصناعية، عن بطاقتها الرابحة.
في عملية قياس التداخل للأسطح الكروية، فإن العملية الأكثر استهلاكًا للوقت والأكثر كثافة في الخبرة والأكثر كفاءة هي ضبط الموضع الصفري اللاكروي (المحاذاة). حتى المهندسين ذوي المهارات العالية، عندما يواجهون أسطحًا غير كروية معقدة، غالبًا ما يحتاجون إلى حوالي دقيقتين لضبط الانحراف المركزي والإمالة والعثور على خطأ الإرجاع بشكل متكرر. استفادت شركة Zhixing Optics من تقنية محاذاة CGH (الهولوغرام المولدة بالكمبيوتر) التي طورتها ذاتيًا، جنبًا إلى جنب مع نظام التشغيل الآلي الكهروميكانيكي عالي الدقة، لتقديم مجموعة قوية من حلول الأجهزة والبرامج:
محاذاة حد 10 ثوانٍ: لقد قمنا بتقليل عملية ضبط موضع الصفر شبه الكروي التي تستغرق وقتًا طويلاً بشكل كبير من دقيقتين تقريبًا للعمال المهرة إلى أقل من 10 ثوانٍ!
نموذج اختلال الذكاء الاصطناعي: تعتمد طرق المحاذاة التقليدية على "مصفوفات حساسية" مرهقة. عند التعامل مع الانحرافات المعقدة متعددة الأبعاد للأسطح شبه الكروية عالية الانحدار وعالية الترتيب، يكون التركيب الخطي عرضة للتشويه، مما يؤدي إلى تكرارات غير فعالة "لحساب-ضبط-إعادة حساب" مستمر. لقد أحدثت Zhixing Optics ثورة كاملة في هذا النهج. من خلال استخدام تدريب الذكاء الاصطناعي العميق على أخطاء المحاذاة غير الصحيحة في ملفات تصميم CGH، نجحنا في بناء نموذج اختلال غير خطي عالي الأبعاد. من خلال صورة واحدة تم التقاطها بواسطة مقياس التداخل، تقوم خوارزمية الذكاء الاصطناعي بالتثبيت الفوري والدقيق على بيانات الانحراف المركزي والإمالة الحالية في مساحة الانحراف العالمي، مما يحقق حسابًا عالي السرعة للغاية ويحسن بشكل كبير من كفاءة استجابة النظام ودقة المحاذاة.
• الهدف – 200 قطعة/ساعة: حاليًا، مع إضافة آلية التحميل والتفريغ المؤتمتة ميكانيكيًا والمخصصة حصريًا بواسطة Zhixing وخوارزمية تحليل هامش التداخل السريع اللاحقة المدعومة بالذكاء الاصطناعي، من المتوقع أن يعزز النظام قريبًا كفاءة الفحص الميداني الكامل ثلاثي الأبعاد للأسطح اللاكروية إلى 200 قطعة/ساعة. وهذا أسرع بـ 10 إلى 20 مرة من أجهزة المسح التقليدية!
🤝 البحث عن شركاء: التحقق التعاوني السريع والفوز الاستراتيجي: تفتخر Zhixing Optics حاليًا بفريق أساسي من الخبراء بقيادة 3 دكتوراه في البصريات ومواهبتين رفيعتي المستوى على مستوى المقاطعة. نحن متجذرون بعمق في مجال القياس فائق الدقة، ونستفيد من أساسنا الفني القوي من أفضل معاهد البحوث البصرية والميكانيكية الوطنية لبناء خندق تكنولوجي قوي ودرجة عالية من الاكتفاء الذاتي. ونحن ندرك أن مثل هذه الثورة المدمرة في الكفاءة الصناعية لا يمكن تحقيقها بمعزل عن غيرها؛ يجب أن تكون متجذرة بعمق في خطوط الإنتاج الضخم التي تصل إلى مليون مستوى في العالم الحقيقي للمصنعين الكبار. نرحب بالتعاون مع الشركات المصنعة للعدسات الزجاجية وعدسات السيارات وعدسات الأجهزة المحمولة التي تتفق مع اتجاهات التطوير المتوقعة لدينا وتتطلع إلى جهود التطوير والتحقق المشتركة.
تتيح Zhixing Optics القياس الدقيق لتحقيق "وحدة المعرفة والعمل" حقًا.
