谭帅Tan Shuai

博客人工智能

2026 年 SMT 产线上的 AI:AI 复判几个月回本,具身机器人还要再等

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这篇文章流片成芯片:文字是逻辑,代码是存储,图表是模拟电路。

AOI 误报的 AI 复判几个月就能回本;只为拣出不良板加装机械臂,永远不回本。下面是我的研究结论,文末附完整报告和演示文稿。

封面:2026 年 SMT 产线上的 AI,什么能回本。AOI 误报的 AI 复判不到一年回本;只为拣出不良板加装的机械臂永远不回本。

摘要

电子工厂同时被推销着两个 AI 故事:会检查电路板的视觉,和会自己学习的机械臂。我针对中国大陆、台湾地区、东南亚和美国的 SMT 与 PCBA 产线,把两者都研究了一遍,依据的是截至 2026 年 11 月 11 日的年报、标准、出口管制规则、关税表、基准测试和公开价格。真正有用的部分很窄。AOI 发出的报警约 97–99% 是误报,要人一条条确认;用 AOI 自己的图像训练的监督学习模型,按厂商的说法能把这部分工作减少 60–90%,一家大型 EMS 公司在年报中披露减少了 85%。按每条线 5 万元计算,在美国、台湾地区和深圳 5 到 8 个月就能回本。给测试工位上下料的协作臂,一年多一点回本。只为拣出不良板而加装的机械臂,在任何地区都不回本。通用多模态大模型还当不了检测员:2026 年的旗舰模型没有一个公布过工业缺陷基准成绩。它们适合当老师,给本地小模型预标注数据。断网的本地部署完全可行。改造市场真实存在,但不大:中国大陆约 3.2 亿元,分摊在大约五年里。

为什么研究这个

这件事起源于我认识的一个小型硬件团队提的问题。他们做电子产品的开发和组装,正在考虑进入工厂 AI 质检和机械臂这个方向。厂商说一套,投资人说另一套,每个演示看起来都很好。他们想知道:2026 年工厂真正愿意为什么付钱,放进工厂里运行要花多少钱,哪些还只是研究项目。

我和芯片、硬件以及制造它们的工厂打了二十多年交道,于是主动帮他们研究。我读了上市 AOI、机器视觉、机器人和 EMS 公司的年报与招股书,相关的标准和法规,出口管制分类和关税表,基准测试页面和论文,以及公开价格。我还把一批来自行业访谈的说法拿去和这些公开记录核对。公开资料查不到的地方,我会直说。

下文所有数字截至 2026 年 11 月 11 日。如无特别说明,金额均为人民币,按 1 美元兑 6.7188 元换算。大部分数据来自完整报告,可以在文末下载(英文 PDF)。

结果一览

图表:把八种 AI 用法放在技术成熟度和买方回本期两个维度上。AOI 误报的 AI 复判已经成熟,0.46 到 0.65 年回本。协作臂上下料单元 1.1 到 1.3 年回本。新购 AOI 替代人工目检,美国 0.96 年,深圳 3.3 年。检测加拣出一体化 3.4 到 4.5 年。人形和具身机器人 7 到 12 年,仍在试点。大模型当主检测器、专用拣出机械臂都不回本。 图 1:AI 在今天工厂里的位置。越靠上,买方回本越快。

用法 结论 关键数字
AOI 误报的 AI 复判 现在就做 回本 0.46–0.65 年(美国、台湾地区、深圳)
AOI 覆盖不好的检测(手焊、三防漆、线缆、外观终检) 现在就做 同一批买家,竞争更少
协作臂给测试工位上下料、包装 可以做 回本 1.1–1.5 年
新购 AOI 替代人工目检 看工资水平 美国 0.96 年,深圳 3.3 年
检测加拣出的一体化工作站 看产量 3.4–4.5 年
人形机器人等具身机器人 再等等 7–12 年,仍在试点
只为拣出不良板加装机械臂 不做 拣出每班只占 0.003–0.14 个人力
让多模态大模型当主检测器 不做 没有任何公开的工业缺陷基准成绩

SMT 产线上,人在哪里

一条量产 SMT 线的自动化程度已经很高。电路板依次经过锡膏印刷、3D 锡膏检测(SPI)、贴片、可选的炉前 AOI、回流焊、炉后 AOI,有 BGA 时再抽检 X 光(AXI),然后是在线测试和功能测试、目检和包装。节拍约每块板 13–22 秒,一条线通常有三到五台 AOI。一家笔记本 ODM 为 18 条线编列的 AOI 预算是 3,060 万元。

示意图:一条量产 SMT 线,从来料检验到包装。3D SPI、炉前 AOI、炉后 AOI 和 AXI 等检测工位把图像和报警送到集中复判座位,由人逐条确认。AI 从三个方向进入复判座位:AOI 厂商内置在新机里,头部 EMS 自建,或第三方以盒子加软件的形式外挂。机械臂只出现在测试治具和包装工位。 图 2:一条量产 SMT 线。人在 AOI 后面。

人并不在传送带旁边,而是坐在 AOI 后面。AOI 被调成绝不漏掉缺陷,所以报得太多:在我找到的案例里,约 97–99% 的报警都是误报,板子其实是好的。复判员要逐条查看,每条 42–55 秒。在一条繁忙的产线上,每班约有 448 次误报,占掉一个人一班中的 5.2–6.8 小时。这个案例里的工厂每班配了两名复判员。

条形图:每 100 次 AOI 报警中,约 97 到 99 次是误报,真正的缺陷只有 1 到 3 次。现在每一条报警都由人确认,每条 42 到 55 秒。用 AI 复判后,模型先清掉误报,其余交给人。 图 3:每 100 次 AOI 报警,约 97–99 次是误报。

复判座位就是 AI 的入口,而且有三条路。AOI 厂商把它内置进新机:矩子科技称其 AI 3D AOI “从检测端消除人工复判环节”,ViTrox 推出了 AI AOI,思泰克正与腾讯联合研发。最大的几家 EMS 公司自己做。第三方则给工厂现有的 AOI 加装一个盒子和一套软件。

真正有用的:用 AOI 自己的图像做 AI 复判

有效的做法并不花哨。一个监督学习模型,用 AOI 本来就会保存的裁剪图训练,紧跟在 AOI 后面,给出 OK、NG 或“交给人”三种答案。厂商称它能把误报或复判工时减少 60–90%。我找到的最好的公开证据在一家 EMS 的年报里:光弘科技的自建系统覆盖了 AOI 报警元件的 95% 以上,漏失低于 20 PPM,人工复判减少 85% 以上。想卖给一线 EMS,你就会被拿来和这个标准比较。

比模型更重要的有两点。

第一是图像。常有人问:一台好相机加一个大模型,能不能替代 AOI?一台通用 4K 相机拍整块 300 mm 的拼板,每个像素约 78 µm;AOI 是 8–20 µm。在 78 µm 下,一颗 0402 电阻只有约 13×6 个像素,够判断它在不在,却不够判断焊点好坏;01005 只有约 5×3 个像素,基本等于看不见。AI 处理的是 AOI 的图像,它不替代光学系统。

第二是出故障时怎么办。盒子必须“失效即放行”:一旦崩溃或拿不准,所有报警都转给人工,产线照常运行。工厂不会接受一个可能让产线停下来的盒子,也不该接受一个可能悄悄放过坏板的盒子。

多模态大模型是老师,不是检测员

2026 年最明显的问题是:前沿多模态大模型能不能直接看板子?还不行。截至 2026 年 11 月 11 日,9 月到 11 月发布的旗舰模型(GPT-6.x、Gemini 4、Claude Fable 5.2、Qwen3.8 等)没有一个在 MMAD、MVTec AD 2、VisA、Real-IAD 或 UniPCB 这些工业缺陷基准上公布过成绩。

柱状图:通用目标检测成绩(Roboflow mAP@50)。2026 年的闭源旗舰在 74.5 到 84.7 之间;中国大陆可用的国产或开源模型在 45.3 到 76.7 之间;早期参照模型在 33.7 到 43.6 之间。底部横幅注明:这些 2026 年旗舰没有一个公布过工业缺陷基准成绩。 图 4:通用检测成绩一代翻倍,工业缺陷成绩一片空白。

它们的通用检测成绩确实在一代之内大约翻了一倍,但给人或汽车画框,和判断一个焊点不是一回事。在问“有没有缺陷”的 MMAD 上,人类专家得 95.2 分,我找到的通用模型最好成绩是 83.1。在 ACM MM 2026 的 PCBA 挑战赛中,前五名系统(包括一个用 6,600 张真实产线图像调过的系统)在“有没有缺陷”上只得 77–82 分,尽管元件计数和属性识别能达到 95–100 分。生产要的是 99% 以上。

所以我会把它们当老师用。前沿模型对新图像做预标注和分诊,每个模型每轮约 23–196 美元。由人来裁决:两三名标注员背靠背标注,再由资深工程师拍板。标注进入金标准集,用来训练一个 8-bit 的小模型,部署在线边的盒子上。它先以影子模式运行两到四周,只记录判断、不改变任何东西,通过门槛后才正式上线。

两条流水线。质检:产线图像交给老师模型预标注,再经人工裁决、金标准集、本地 8-bit 学生模型和两到四周的影子模式;新出现的疑难样本回到人工裁决。一条门槛规定何时可以自动接受老师的标注。机械臂:人工示教、小策略模型、真机验证和结构化工位;前沿模型只在离线环节帮忙。 图 5:两条老师—学生流水线。对机械臂来说,老师仍然是人。

门槛是大多数项目会跳过的部分,而它基本是算术。要在 95% 置信度、零漏检的条件下证明 99% 的召回率,金标准集里这一类缺陷需要 299 个真实样本。证明 95% 需要 59 个。证明 99.9% 需要 2,995 个,没有哪个买家能在采购前凑齐。我的规则是:只有在 299 个样本上零漏检的缺陷类别,才自动接受老师的标注,而且模型与标准答案的一致程度不能低于两个人之间的一致程度。其他类别,由老师预标注,由人决定。

对机械臂来说,老师仍然是人。小策略模型从 10–300 次人工示教中学习(约 15–70 分钟的遥操作),再通过 1,000–3,000 次真机试验提升,约需 6–22 个机器人小时。前沿模型在离线环节帮忙:改写机器人程序(在 ABB RAPID 任务上正确率 77–99.7%,部署前先在仿真中检查)、规划换线、解释故障。它们不进控制回路。

放进工厂里运行

很多电子工厂是断网的,客户合同也常常这样要求。这没有听起来那么麻烦,因为约束在流程,不在算力。

部署示意图:一座断网工厂。生产车间的三台 AOI 接入线边一台无风扇 AI 盒子,盒子把 OK、NG 或转人工复判的结果返回产线,并记录到 MES。图像和日志送到工厂机房,那里有一台 GPU 或 NPU 服务器负责问答、分析和再训练,还有一个模型与数据仓库,保存金标准集、版本和权重哈希。不接云端模型;更新经审批后用介质离线导入。 图 6:断网部署。线边的盒子做判断,机房负责回答问题。

普通 SMT 车间是静电防护区,约相当于 ISO 8 级,不是分级洁净室。AOI 旁边放一台接地、无风扇、功耗 100 W 以下的盒子,就能完成在线判断,每张裁剪图 0.5–3 秒。GPU 或 NPU 服务器放在机房,为全厂处理问答、分析和再训练。更新经审批后,用介质离线导入。金标准集、模型版本和权重哈希存放在专门的仓库里,数据不出厂。

能用哪些硬件,首先取决于你在哪里。在中国大陆,只能用国产模型或本地部署的开源权重。按英伟达自己公布的出口管制分类,Jetson Thor 和 DGX Spark 可以卖给中国大陆的普通工厂,不需要美国许可证;DGX Station 和 RTX PRO 6000 则不行。Thor 开发套件在中国含税 59,104 元,功耗 40–130 W。大工作站也不适合当共享助手:在独立测试中,一台 DGX Station 跑 7,430 亿参数的模型,32 个用户合计每秒 139 个 token,每人约 4 个。

关于精度,8-bit 是安全的。厂商做过量化感知训练的 4-bit,在 700 亿参数及以上的模型上通常没问题。到了 3-bit 及以下,平均掉 7–15 分,图表类任务掉 20–34 分。更大的风险在推理服务栈。一项研究发现,开启前缀缓存后,4-bit 模型重复运行有 82.5% 的结果出现分歧,16-bit 时是 37.4%。另一项研究发现,Ollama 官方 305 个代码模型标签中有 7 个实际上不能用,尽管文件本身完好;198 个热门 GGUF 仓库没有一个记录文件是怎么构建出来的。我的规则很简单:换精度或换推理引擎之后,都要重跑一遍金标准集。

成本和回本

商业账最终取决于工资。一名检测或搬运工人的全口径年成本:美国约 7 万美元,台湾地区 1.96 万美元,深圳 1.27 万美元,马来西亚 9,100 美元,越南 5,300 美元。美国约是深圳的 5.5 倍。

点图:九个地区、三种方案的买方回本期(年,对数轴)。每线 5 万元的 AI 复判,美国 0.46 年、台湾地区 0.53 年、深圳 0.65 年回本,东南亚 1.1 到 2.8 年。协作臂上下料,美国、台湾地区和深圳 1.1 到 1.3 年,广东二类地区 1.5 年,东南亚 2.2 到 5.8 年。新购 AOI 替代人工目检,美国 0.96 年,菲律宾超过 60 年。横幅注明:只为拣出不良板加装机械臂,在所有地区都不回本。 图 7:各地区买方的回本期。

按每条线 5 万元算,AI 复判在美国 0.46 年回本,台湾地区 0.53 年,深圳 0.65 年,东南亚各地 1.1–2.8 年。一个两班运行、给测试工位上下料的协作臂单元,价格 20 万元或 14 万美元,在美国、台湾地区和深圳 1.1–1.3 年回本。为替代人工目检而新购 AOI,在美国不到一年回本,在深圳要 3.3 年。

不划算的是只负责把不良板从 SMT 线上拣下来的机械臂。直通率在 90% 以上时,拣板每班只需 2.5 到 100 分钟,也就是 0.003–0.14 个人。NG 分流或缓存机已经能做这件事。

关于价格,有两点提醒。没有任何第三方公开 AI 复判的人民币价格,厂商都是免费试用后逐案报价。我对中国大陆中型买家愿意付给第三方的价格的最佳估算,是每线一次性 1–3 万元,或每年 5,000–10,000 元,所以回本模型里的 5 万元是上限,不是标价。另外,凡是要卖进美国,硬件在哪里制造很重要:中国大陆制造的机械臂进入美国合计约缴 40% 关税,从东南亚或台湾地区发货则是 10–15%。

市场真实存在,但不大

公开的“AI 视觉检测”市场规模相差十倍以上,因为每家统计的东西不一样,从相机到检测服务都有。用它们来决定要不要做一款复判产品,都没有用。所以我自下而上算了一遍。

自下而上的市场推算:中国大陆约 4 万条 SMT 线,乘以 80% 尚未用上 AI 复判、50% 第三方能够触达,得到 1.6 万条可服务产线。按每线 2 万元,一次性市场约 3.2 亿元,在五年窗口内约每年 6,400 万元。新进入者三年内拿下 2% 到 5% 的可服务产线,就是 320 到 800 条线、每年 200 万到 500 万元。 图 8:中国大陆第三方 AI 复判市场的自下而上推算。

中国大陆约有 4 万条 SMT 线,约 4.4 万台尚未启用 AI 复判的在线 AOI。去掉已经用上 AI 的部分,再看第三方实际能触达的比例,可服务的产线约 1.6 万条。按每线 2 万元算,一次性市场约 3.2 亿元(区间 1.05 亿–7.05 亿元)。窗口大约五年,因为 AOI 厂商已经在新机里内置 AI,没有 AI 的存量每年缩小 8–12%。

这个切入点也很拥挤。AOI 厂商在内置复判,最大的几家 EMS 自己做,海康机器人、思谋等平台型厂商也在大力推销。一家头部 AI 视觉方案商 2025 年营收 10.86 亿元,经历价格战后净亏 9.91 亿元。利润留在产品化的硬件上:视觉平台和 AOI 厂商毛利率 46–67%,AI 解决方案商只有 35–37%,而且亏损。回款也慢。常见条款是签约付 30%、验收后付 60%、留 10% 质保金一年,所以全部收回要两到三年。标准产品的应收账款周转天数约 51–99 天,项目型设备要 188–319 天。

剩下的空间很具体:拥有 10–40 条线、AOI 较旧或品牌混杂、原厂不提供 AI 升级的中型 EMS;再加上 AOI 覆盖不好的检测,比如插件(THT)与手焊焊点、三防漆、线缆、连接器和 FPC,以及外观与螺丝终检。

机械臂与具身智能

在工位结构化的地方,学习型的机器人控制今天已经可用。有治具、零件已知时,小策略模型的成功率能达到 90–99.4%,比人慢 10–15%。把结构拿掉,数字就往下掉:没见过的连接器 29–67%,从移动的传送带上抓取 37–59%,让前沿语言模型直接驱动关节则只有 0–5.5%。

区间图:各类任务的成功率。接近量产水平的:传统视觉引导抓放 99% 以上,结构化测试工位上下料 99.5% 以上,有治具的插接和锁螺丝 90 到 99.4%,大模型离线改写的机器人程序 77 到 99.7%。还不现实的:零样本新产品 60 到 80%,没见过的连接器 29 到 67%,从移动传送带上抓取 37 到 59%,前沿模型在抓取回路中 28 到 45%,前沿模型做精密插接 10%,大模型直接驱动关节 0 到 5.5%。量产门槛是 99%。 图 9:机器人学生只有在结构化工位上才接近量产水平。

工厂里的部署所披露的信息,比新闻标题暗示的少。在我跟踪的工厂部署中,大多数只公布运行时长或运行量。没有一家同时公布成功率、节拍和人工干预率,有些标题数字是目标,不是结果。把公开数字换算成实际替代的人力,差距很大:一个结构化的机械臂单元每班约替代 0.82 个工人;以人类 40% 速度工作的人形机器人约 0.26 个;有 40% 时间需要遥操作的人形机器人约 0.05 个。

柱状图:每台机器人每班净替代的人力。结构化机械臂单元替代 0.82 个工人,速度为人工 40% 的人形机器人 0.26 个,速度约为人工 20% 的人形机器人 0.13 个,40% 时间需要遥操作的人形机器人 0.05 个。 图 10:每台机器人每班净替代的人力。

技术栈正在分层。前沿模型在离线环节做规划、写程序,时间尺度是秒到分钟。ACT、扩散策略和小型 VLA 这类小策略模型在工作站内运行,动作块为 100–300 毫秒;按厂商的数字,一个小型 ACT 策略在边缘板卡上约 50 毫秒。运动控制仍由机器人控制器以毫秒级完成,安全仍然保持确定性。标准也是这么要求的:按欧盟《机械法规》,从 2027 年 1 月 20 日起,使用机器学习的安全功能需要公告机构评估;能让 AI 在安全功能里获得认证路径的标准,预计在 2027–2029 年之前不会定型。

所以未来两年,我会买经过认证的机械臂,把学习型感知和小策略模型放进去,安全保持确定性,等 2027 和 2028 年的量产数据出来,再考虑押注人形机器人。

我会做什么、不做什么

做 不做
在 AOI 图像上做 AI 复判和缺陷分类,面向 AOI 较旧或品牌混杂的中型 EMS 通用的“AI 加机械臂”平台
AOI 覆盖不好的检测:插件与手焊焊点、三防漆、线缆、连接器和 FPC、外观与螺丝终检 让多模态大模型当主检测器
每个零件都要搬运的工位上的协作臂单元(测试治具、料盘、包装),检测作为附加功能 只为拣出 NG 板加装机械臂;用分流或缓存机即可
在做出任何宣称之前,先在真实产线上建金标准集、跑影子模式 在 SMT 线上用人形机器人或机器人租赁服务
线边放无风扇边缘盒子,服务器放机房 把前沿模型放进控制回路或安全功能

共同点是有意为之的“无聊”:挑一个范围窄、有明确负责人的任务,用工厂自己的图像来衡量,让工厂现有的机器继续做它们本来就擅长的事。

我没能核实的

这是案头研究,我没有在产线上测试任何产品。存量数字和已启用 AI 的 AOI 比例,是我根据公开文件和市场数据做的估算;付费意愿数字也是估算,只有真实报价才能确认。很多机器人数字是厂商说法,我在报告里都做了标注。模型、价格、关税和出口规则变化很快,文中所有数字截至 2026 年 11 月 11 日。报告列出了这些未决问题,以及试点怎样逐一回答它们。

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关于作者

谭帅,技术专家和创业者,在芯片、硬件和系统软件领域工作二十多年,拥有 20 项授权专利。他的工作经历遍及硅谷、纽约、芝加哥、台湾地区、粤港澳大湾区(深圳和香港)、越南和马来西亚,长期关注先进制造和供应链。如今他是一名 AI 研发者,专注于 AI 在工厂车间里的实际应用。

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二〇二六年十一月十二日谭帅