Traditionell asfärisk linsinspektionsteknik uppstod och utvecklades först och främst inom banbrytande områden som försvar, flyg och avancerade halvledarlitografisystem. I dessa traditionella tillämpningar hade industrin inte extremt stränga krav på inspektionseffektivitet. Anledningen är enkel: produktionslogiken var "en del" eller "flera delar."
För att eftersträva extremt hög absolut precision var ingenjörer villiga att sitta på bänkar i timmar eller till och med dagar och noggrant förfina, kalibrera och slipa ytformen på en enda lins. Men när man står inför storskalig produktion av asfäriska linser är denna traditionella "långsamma och noggranna" inspektionsmetod inte längre tillämplig.
Med den explosiva tillväxten av kommersiella rymdkonstellationer (som massefterfrågan på asfäriska linser i satellitlaserkommunikation) och den storskaliga massproduktionen av miljontals precisionsgjutna glaslinser inom områden som intelligent körning, mobiltelefonlinser och handhållna enheter, håller den traditionella "långsamma och noggranna" hela inspektionsmetoden på att bli den "kvävande energieffektiviteten" som hindrar den "kvävande energieffektiviteten".
Stora tillverkare upplever en extrem kamp för effektivitet i sina utgående inspektioner, inkommande inspektioner och provmonteringsdiskussioner. I. "Ursprungssynden för hastighet" i traditionell inspektion och överlevnadskrisen för massproduktion på miljonnivåer. För närvarande är de två vanligaste importerade riktmärkena enheterna av stora inhemska optiska tillverkare för process-FoU och massproduktion av fullständig inspektion av asfäriska och friformiga ytor UA3P (kontakttyp 3D-kontaktprofil- och kontakttyp 3D-kontaktprofil- och LU-profilometer). Även om de verkligen är mångsidiga och exakta, är deras snabba hastighet ett stort hinder för produktionsledare och ekonomichefer när de har att göra med glasformade linser som levereras i miljontals:
● UA3P: Genom att använda sondbaserad kontaktskanning, även med en optimerad skanningsbana, kan den bara testa maximalt cirka 20 stycken per timme. Det mest kritiska är att det i huvudsak erhåller 2D ytform (tvärsnittslinjedata), och misslyckas med att helt rekonstruera hela den asfäriska ytan över hela synfältet. Ytterligare 3D ytformsmätning står inför en ytterligare kraftig minskning av effektiviteten. Det är värt att betona att optiska ingenjörer alltid kräver 3D ytformer för analys, eftersom 2D ytformer lider av betydande informationsförlust under analys, särskilt förlusten av icke-roterande aberrationer, vilket leder till enorma skillnader mellan analysresultaten och faktiska resultat.
● LUPHOScan: Även om den uppnår ytformsmätning i 3D genom interferometrisk scanning med flera våglängder, kan den, på grund av sin fysiska mekanism för punkt-för-punkt/cirkel-för-cirkel-skanning, bara testa cirka 10 stycken per timme. Inom den avancerade konsumentelektroniken och intelligenta fordonssektorerna orsakar denna ineffektiva testning en kedjereaktion av affärskatastrofer. Det är välkänt att glasgjutningsprocesser, på grund av faktorer som temperaturkontroll, formslitage och termisk spänningsfrigöring, i sig har lägre sträckningsstabilitet än traditionell plastformsprutning. Dessutom innebär den extremt höga kostnaden för glaslinser att utbytet av komponenter (enkellinser) förstärks exponentiellt, vilket direkt bestämmer den slutliga linskapaciteten och har en enorm inverkan på företagets slutkostnader och nettovinst. Om inspektionshastigheten inte kan hänga med väljer stora tillverkare antingen "gambling-liknande sampling", som bär risken för höga avkastningsförluster, eller väljer att "öka provtagningsfrekvensen", men investeringarna i anläggningstillgångar och avskrivningen av inspektionsutrustning är skrämmande för företagare.
II. En kvalitativ effektivitetsförändring som leder till en "revolutionär funktionsuppgradering med tre nivåer" Om en revolutionerande, högeffektiv inspektionsmetod kunde öka inspektionshastigheten för 3D-helytform med 10-20 gånger, skulle det ge stora tillverkare mycket mer än att bara spara inköpskostnaden för ett fåtal importerade maskiner. Det skulle innebära en revolutionerande uppgradering för hela företaget när det gäller produktionsmodell och kärnkonkurrenskraft.
Specifikt kan det hjälpa stora tillverkare att uppnå ett kvalitativt språng på tre affärs- och ingenjörsnivåer:
1. Första nivån: Absolut förbättrad inspektionseffektivitet (den grundläggande grunden för kostnadsminskning och effektivitetsförbättring) Inspektionstiden för en enskild artikel, ursprungligen beräknad i "minuter" eller till och med "en halvtimme", komprimeras direkt till den andra nivån. Fullskalig 3D-ytaforminspektion, ljushastighet in och ljushastighet ut. Detta förvandlar direkt testverkstaden från en "kapacitetsflaskhals" till en "automatiserad produktionslinje", som helt släpper lös leveranskapaciteten för stora volymer beställningar.
2. Andra nivån: Big Data-Guided Trial Assembly Optimization (från "Trial and Error" till "Engineering Certainty") I avancerad linsutveckling är det mest tidskrävande steget "ingenjörsprovmontering". På grund av bristen på storskalig, fullkategoris äkta 3D-ytformsdata, kan traditionell provmontering bara förlita sig på ett mycket litet prov (t.ex. provtagning av några dussin bitar) för att "pröva lyckan och hitta den optimala lösningen", med felsökningscykler som ofta varar i flera veckor. Om testning utförs på den andra nivån, kan stora tillverkare ha tiotusentals uppsättningar av verkliga, fullskaliga 3D-ytformade big data i de tidiga stadierna av provmonteringsprocessen. Ingenjörer kan använda denna stora data för att optimera kombinationer av tekniska provmonteringskombinationer, optimalt felinrikta linser med olika ytformsfelfördelningar, vilket tvångsförbättrar linsens totala sammansättningsutbyte vid monterings- och justeringsstadiet.
3. Den tredje nivån: Mata AI-tillverkningsmodellen (The Ultimate Moat of Dimensional Reduction) För närvarande ser världen den snabba ökningen av Silicon Valley-jättarna inom AI-området, och det vi ser är mestadels de förändringar som AI medför för konsumentsökning, copywriting-generering eller kodning. En trend som vida överträffar förväntningarna är att när AI mognar ytterligare, kommer konkurrensen mellan tillverkarna inte längre att baseras på traditionella kanaler eller first-mover-fördelar, utan på en omfattande uppgradering av FoU-kapacitet och organisatorisk ledningskapacitet. Och kärnmotorn här är den omfattande förstärkningen av AI.
För närvarande, när stora optiska företag kommunicerar med slutanvändarkunder, förblir deras stoltaste tillgångar designkapacitet, formtillverkningskapacitet eller produktionskapacitet.
Vi förutspår dock djärvt att när en stor tillverkare väl når ett genombrott inom intelligent tillverkning kommer standarderna för framtida affärskommunikation att skrivas om helt. Konkurrensen kommer sedan att övergå till AI-beräkningskraft, storskaliga digitala och intelligenta modellmöjligheter, och den resulterande "ultimat effektiviteten", "slutkostnaden" och "den ultimata användarupplevelsen".
Den underliggande logiken som stöder allt detta förblir snabb, heltäckande och korrekt data. Utan enorma mängder högfrekventa, exakta 3D-ytor på nanometernivå för självträning, är den så kallade AI-tillverkningsmodellen bara vatten utan källa. Kärnvärdet av högeffektiv 3D-inspektion ligger i dess förmåga att kontinuerligt och stabilt mata in stora volymer realistiska och exakta 3D-ytor i tillverkarens AI-modell.
Baserat på denna enorma mängd data kan AI få realtidsinsikt i de icke-linjära kartläggningsförhållandena mellan formdeformation, temperaturdrift, materialsatser och avvikelser av hög ordning i den slutliga ytformen, och därigenom kontinuerligt optimera den övergripande konfigurationen och korrigera front-end processparametrar. Detta representerar en radikal uppgradering av produktionskonkurrenskraften: ett företags kärnmässiga konkurrensfördel kommer att skifta från att förlita sig på "trial and error med väldigt få prover baserade på erfarenheten från veteraningenjörer" till en globalt intelligent sluten loop styrd av datorkraft och big data.
Den som matar sin AI-modell först kommer att vara den första att uppnå extrema kostnader och effektivitet, och därmed säkra den enda biljetten till framtiden för optisk tillverkning.
III. Zhixing-optik: CGH kombinerat med automation, siktar på ett effektivitetsmirakel på 200 stycken/timme. För att hjälpa stora tillverkare ta sig an detta spel som kommer att omforma industrilandskapet, har Ningbo Zhixing Optics Co., Ltd., med sitt team av doktorer som besitter både vetenskaplig forskningsexpertis och branscherfarenhet, avslöjat sitt trumfkort.
I processen med interferometrisk mätning av asfäriska ytor är den mest tidskrävande, mest erfarenhetskrävande och mest ineffektiva processen den asfäriska nollpositionsjusteringen (Alignment). Även högutbildade ingenjörer, när de står inför komplexa asfäriska ytor, behöver ofta cirka 2 minuter för att upprepade gånger justera excentriciteten, luta och hitta returfelet. Zhixing Optics har utnyttjat sin egenutvecklade CGH (Computer-Generated Hologram) anpassningsteknik, kombinerat med ett elektromekaniskt automationssystem med hög precision, för att leverera en kraftfull kombination av hårdvaru- och mjukvarulösningar:
10-sekunders gränsjustering: Vi har dramatiskt minskat den tidskrävande asfäriska nollpositionsjusteringsprocessen från cirka 2 minuter för kvalificerade arbetare till under 10 sekunder!
AI-feljusteringsmodell: Traditionella inriktningsmetoder förlitar sig på besvärliga "känslighetsmatriser". När man hanterar komplexa flerdimensionella aberrationer av asfäriska ytor med hög lutning, av hög ordning, är linjär passning benägen att förvrängas, vilket leder till ineffektiva iterationer av kontinuerlig "beräkning-finjustering-omräkning". Zhixing Optics har helt revolutionerat detta tillvägagångssätt. Genom att använda djup AI-träning på felinställningsfelen i CGH-designfilerna har vi framgångsrikt konstruerat en högdimensionell olinjär feljusteringsmodell. Med en enda bild som fångas av interferometern, låser AI-algoritmen omedelbart och exakt den aktuella excentricitets- och lutningsdatan i det globala aberrationsutrymmet, vilket uppnår extremt höghastighetsberäkning och avsevärt förbättrar systemets svarseffektivitet och inriktningsnoggrannhet.
• Mål – 200 stycken/timme: För närvarande, med tillägget av en mekaniskt automatiserad lastnings- och avlastningsmekanism exklusivt anpassad av Zhixing och en efterföljande AI-driven algoritm för snabb interferensfransanalys, förväntas systemet snart öka effektiviteten för 3D-helfältsinspektion av asfäriska ytor/timme till 200 stycken. Detta är 10 till 20 gånger snabbare än traditionell skanningsutrustning!
🤝 Söker partners: Samarbetande snabb validering och strategisk win-win: Zhixing Optics har för närvarande ett kärnteam av experter som leds av 3 doktorer i optik och 2 talanger på provinsnivå på hög nivå. Vi är djupt rotade inom området för ultraprecisionsmätning och utnyttjar vår starka tekniska grund från de främsta nationella optiska och mekaniska forskningsinstituten för att bygga en robust teknisk vallgrav och en hög grad av självförsörjning. Vi förstår att en sådan störande industriell effektivitetsrevolution inte kan uppnås isolerat; den måste vara djupt rotad i de stora tillverkarnas massproduktionslinjer på miljonnivå i verkligheten. Vi välkomnar samarbeten med tillverkare av glasformade linser, billinser och handhållna enhetslinser som håller med våra förväntade utvecklingstrender och ser fram emot gemensamma utvecklings- och verifieringsinsatser.
Zhixing Optics möjliggör precisionsmätning för att verkligen uppnå "enhet av kunskap och handling".
