【数智化案例展】某头部精密电子制造企业——AI视觉质检全链路数据治理与智能存储平台建设实践
数据猿 | 2026-07-10 18:42
【数据猿导读】 2026第六届数智化颁奖典礼将于8月5日在北京举行颁奖点击可报名参加颁奖典礼丨此次企业榜单/奖项的评选依然会进行初审、公审、终审三轮严格评定,并会在国内外渠道大规模发布传播欢迎申报。
星辰天合案例
“【提示】2026第六届数智化颁奖典礼将于8月5日在北京举行颁奖点击可报名参加颁奖典礼丨此次企业榜单/奖项的评选依然会进行初审、公审、终审三轮严格评定,并会在国内外渠道大规模发布传播欢迎申报。
智能制造时代,AI视觉质检成为电子制造企业提质增效的核心手段。本案例客户作为国家级高新技术企业、全球知名泛射频解决方案服务商,主营天线模组、无线充电器件、汽车互联产品等精密电子元件,产品广泛应用于消费电子、汽车电子等领域,对产品外观精度、良品率有着极高要求。
为落实智能制造与数智化转型战略,企业全面上线AOI自动光学检测系统,依托AI视觉算法实现产品外观缺陷全自动识别,形成规模化AI质检体系。AI质检持续产生海量图像类非结构化数据,原有工控机本地盘+传统NAS的存储架构,无法适配AI质检场景下海量数据长期存储、统一管理、智能检索、实时追溯、设备监控等数智化诉求。结合企业厂区扩建、产线扩容规划,未来数据量将数倍增长。为此,企业携手XSKY星辰天合,打造适配AI质检场景的统一智能存储平台,打通数据采集、存储、管理、应用全链路,夯实企业数字化、智能化发展的数据底座。
·时间周期:
开始时间:2025年6月项目立项,需求调研与定制化架构设计启动。
截止时间:2026年1月全产线切换至新存储平台正式运行。
持续迭代优化:2026年1月-2026年4月,跟随产线扩容完成3次集群在线扩容、AI标签体系迭代升级。
数智化转型升级需求
该头部电子制造企业数智化转型进入深水区,核心需求从单一环节自动化转向全链路数据驱动与智能协同。与XSKY星辰天合合作前,其AI质检系统数智化需求体现在以下四个层面:
从“单机存储”到“数据统一湖仓”架构需求:原先机台本地或移动硬盘模式形成“数据孤岛”,产线管理者无法实时查看质检数据和良品率趋势,质量工程师找特定批次问题图片耗时久。企业需统一、可弹性扩展的数据湖平台汇聚非结构化质检数据,实现集中治理、统一调度和全局视图,这是数据驱动决策的第一步。
从“被动保存”到“智能数据生命周期管理”效能需求:质检数据有“冷热”特征,近期“热数据”需频繁访问,历史“冷数据”访问频率低。旧方案对所有数据统一存储,造成成本浪费和空间占用。企业需能自动识别数据“温度”、执行智能分层和压缩策略的平台,实现“热数据”极速访问、“冷数据”低成本保存。
从“文件检索”到“AI驱动的元数据秒级检索”能力需求:旧方案检索方式原始,仅靠文件名检索,查找特定时间段、某类缺陷图片几乎不可能。企业希望检索系统像“搜索引擎”,能通过组合条件在百亿级图片库中秒级定位,这需强大AI算法和数据管理能力挖掘和索引数据元数据。
从“高成本扩容”到“可持续TCO优化”商业需求:业务增长使产线和机台增多,每天10TB数据增量让存储投入呈指数级增长,简单硬盘扩容不可持续。企业需将长期存储成本控制在合理范围的方案,避免存储投入吞噬智能制造利润。
面临挑战
企业在原有本地硬盘+移动硬盘存储模式下推动AI质检业务数智化转型,面临严峻挑战,影响业务连续性、运营效率和成本结构:
海量小文件高并发存储瓶颈:AI质检图片属于日均千万级小文件写入场景,传统NAS、本地盘小文件IO性能薄弱,且无法横向扩容,未来产线扩容后数据规模将迈向EB级,存储故障会直接造成产线停工,交付风险极高。
数据治理混乱:超1000块移动硬盘的数据缺乏管理,无统一标签和索引。客户投诉或内部质量事故时,质量追溯部门需花几天甚至一周人工找数据,关键数据常丢失或损坏,海量数据成“数据负债”,拖慢问题响应和解决速度。
AI-Ready数据准备不足:企业AI质检模型需持续迭代,依赖大量高质量、已标注缺陷图片训练。但分散、杂乱数据使数据科学家难以高效构建标准化训练数据集,针对新型缺陷微调模型需数周找样本,模型迭代慢于产线缺陷变化,准确性难提升。
数据成本与合规难以平衡:全部原图长期存储带来服务器、电力、机柜高额成本,传统架构无自动化分层压缩能力,人工迁移、清理数据易发生误删,难以兼顾成本管控与数据留存合规。
设备运维风险不可控:千台工控机分布多条产线,人工巡检无法实时掌握运行状态,故障、误操作滞后数小时才被发现,造成数据缺失、返工误工,同时缺少水印留痕能力,质量问题无法全链路溯源审计。
数据处理
本项目涉及的数据处理规模庞大、类型单一但价值密度高,是典型的工业视觉场景。
数据类型:主要为非结构化数据,具体为工业相机拍摄的JPEG格式高清灰度或彩色图片。每张图片大小为300KB左右,包含了产品表面的微观细节。元数据包括:产品批次SN号、生产线别、机台编号、拍摄时间、缺陷类型等。
数据处理量:覆盖超过10条产线、1000个机台,每日7x24小时不间断拍摄,日均产生原始图片数据约10TB。按至少保存1年计算,平台需承载的原始数据总量将达3.6PB。通过XSKY平台的生命周期策略,对6个月前的历史数据执行无损高效压缩,可将单张图片从300KB降至100KB压缩率约67%,长期存储数据平均体积缩减近70%。
数据处理能力:XSKY XEOS对象存储集群提供了高并发读写能力,可同时支撑1000个机台的数据写入和多个质检、训练任务的数据读取,无性能瓶颈。EasyData平台每日处理并索引的元数据条目超过3300万条。
应用技术与实施过程
本项目是XSKY星辰天合将软件定义存储(SDS)与AI驱动的智能数据管理深度融合的实践典范。核心是通过构建一个集“存、管、用”于一体的统一数据底座,从根本上解决企业核心痛点。实施过程遵循“平台化、智能化、服务化”的原则,分四个阶段推进。

一、核心技术平台与组件
XSKY XEOS分布式对象存储系统
XEOS是XSKY自研企业级分布式对象存储系统,基于XScale分布式事务型KV内核打造,采用Key Range元数据分布策略,专为海量小文件场景优化,支持单桶千亿对象管理能力,具备PB-EB级无缝扩容能力。
核心技术
分布式分离式集群架构:系统采用全分布式架构,元数据节点与数据节点分离部署,扩容过程无业务中断、无数据重平衡影响。
工业级多重数据可靠机制:同时内置EC纠删码、多副本、故障域隔离机制,保障硬件故障下数据不丢失,满足工业级数据可靠性要求。
海量小文件专属优化引擎:针对AI质检海量小文件痛点,集成小文件归并技术,将海量小文件聚合为大块写入,保留独立寻址能力,读写性能提升数倍,解决传统NAS小文件IO性能瓶颈。
标准S3兼容与基础数据管控能力:提供标准的S3对象存储接口,无需改造产线AOI工控程序即可完成数据实时上传;支持多租户、桶策略和生命周期管理,为后续的数据智能管理奠定基础。
XSKY EasyData智能数据管理平台
EasyData是面向非结构化数据的智能数据管理平台,内置多类数据源连接器,具备数据发现、自动编目、虚拟目录、全局检索能力。
核心技术
AI辅助标签解析引擎:平台搭载AI辅助标签解析引擎,可通过文件名称、目录路径、业务联动规则,自动提取图片关联的设备信息、时间信息、产品信息、AI缺陷检测结果等内容,实现全自动结构化标签打标,将视觉图像非结构化数据转化为可检索、可分析的标签化数据,打通“AI质检-数据治理-大数据分析” 链路,释放AI数据价值
多模态检索引擎:基于标签体系构建分布式检索引擎,支持组合条件检索、模糊检索、批量检索三大模式。检索维度覆盖设备编码、图片生成时间、产品型号、SN序列号、AI检测缺陷类型、相机编号等十余类标签,百亿级图片数据可实现秒级响应。同时支持文档式批量检索,单次可导入上万条SN号,批量匹配对应图片并打包下载。
全生命周期智能数据管理技术:平台配置可视化数据生命周期策略引擎,支持自定义数据流转规则,包含定时智能压缩、冷热数据分层流转、本地数据自动删除、冷数据归档四大能力。针对AI质检图片“短期热、长期冷”的访问特征,设置时间触发规则(如‘保存6个月后压缩’)。结合XScale引擎的范围扫描能力,生命周期策略执行效率远超传统文件系统,可高效管理EB级数据。
二、实施过程
第一阶段:需求调研与方案设计
本阶段为项目筹备阶段,核心目标是吃透AI质检业务逻辑、数据特征、现场环境,输出定制化技术方案。痛点量化,形成详细报告。架构图设计明确了“产线机台->XEOS对象存储->EasyData管理层->业务应用层”的四层架构。
第二阶段:POC验证与环境部署
本阶段完成硬件部署、网络调试、存储集群与管理平台基础搭建,全程夜间错峰施工,不影响日间AI质检生产。
关键动作:
搭建最小集群:使用4台x86服务器,部署XEOS集群,并划分出一个独立的测试桶。
模拟数据写入:使用脚本模拟10个机台,以100MB/s的速度持续写入模拟图片数据,验证XEOS的接入能力。
EasyData能力验证:配置元数据解析Pipeline,接入一个开源CV模型进行缺陷模拟标注。
验证检索功能:在写入100万张图片后,执行“时间+产线+缺陷”的组合查询,记录响应时间。
压缩效果验证:验证对历史图片的压缩算法,确保在压缩率达到70%的同时,图片的关键特征信息(如缺陷轮廓)不丢失。
第三阶段:系统部署与数据迁移
生产环境部署了15个节点的XEOS存储集群,总裸容量规划为3PB。部署EasyData管理平台,并与企业的统一身份认证系统对接。
关键动作:
“双写”策略:迁移期间,所有机台的新增质检图片同时写入原有本地缓存和新XEOS集群,保证数据零丢失。
历史数据导入:动员产线员工将所有移动硬盘集中,通过特制的“数据导入工作站”,由EasyData批量扫描、解析、打标签后,归档至XEOS中对应的“历史数据桶”。
业务切换:在验证历史数据完整、新数据写入无误后,修改所有机台的数据写入脚本,将默认路径指向XEOS集群,正式完成业务切换。
第四阶段:联合验收、人员培训及功能上线
双方对照需求清单完成功能、性能、可靠性验收,分批次培训质检人员、运维人员,交付全套运维文档、应急预案,全产线正式切换上线。提供长期持续迭代服务,配合客户厂区扩建、新增AI质检产线,完成3次集群在线扩容;根据AI算法迭代需求持续扩充标签维度,常态化集群巡检、性能优化。
三、技术架构亮点
业务零代码改造,上线风险可控
依托标准通用S3协议对接产线,原有AI质检业务系统无需程序改动即可接入平台,大幅降低产线改造、停机调试风险。
海量小文件深度专项优化
针对AOI质检千万级图像小文件并发读写场景定制优化,解决传统存储IO性能瓶颈,高度适配智能制造质检专属数据特征。
存算分离弹性扩展架构
实现存储与计算资源独立扩容:XEOS承载大容量图片存储,EasyData负责AI标签解析、检索等计算任务;图片数据增长仅扩容存储节点,AI解析、视频流等算力需求提升仅扩充平台计算资源,灵活匹配业务长期增长。
AI与存储深度融合,源头数据治理
将AI能力前置至数据入库环节,通过AI标签引擎实时提取图像元数据、自动分类打标,直接完成非结构化图像向结构化可分析数据转换,打通底层存储与上层AI算法迭代的数据链路。
全局元数据检索,重构查询模式
摒弃传统目录树检索逻辑,搭建以内容属性为核心的分布式对象检索引擎,实现多维度组合、批量秒级查询,彻底变革海量质检图像的数据查找方式。
全流程自动化无人运维
内置数据生命周期自动流转、全域设备实时告警预警能力,替代人工拷贝、清理、巡检工作,显著削减现场运维人力投入。
EB级无限弹性扩容,方案可复制
分布式集群支持平滑横向扩容至EB级规模,提前适配客户中长期厂区、产线产能扩张需求,整套方案可快速复制至同类精密制造AI质检场景
商业变化
通过引入XSKY星辰天合的统一存储与智能数据管理方案,企业的AI质检业务在商业价值层面发生了根本性的、可量化的积极变化,实现了从“成本中心”到“效率引擎”的转变。
存储成本大幅降低,长期投入可控
通过EC纠删码技术,磁盘利用率从三副本的33%提升至75%以上。结合智能生命周期压缩策略,对6个月以上历史数据压缩70%。综合测算,与同等容量的传统存储或本地硬盘方案相比,预计未来5年的总存储成本下降超过65%。
极致提升数据检索效率
数据智能检索门户上点选实现“秒级响应”,支持单次上万条SN号批量检索、批量下载,批量任务完成时间从数小时缩短至10秒以内,质量客诉排查、AI 训练样本调取效率大幅提升。
规避重大业务风险
100%避免了因人工误操作导致数据丢失或机台停拍的严重事故。数据自动化、平台化管理,确保了质检数据链的完整与安全,为供货承诺提供了坚实保障。
赋能AI模型,加速智能化迭代
数据科学家构建AI训练数据集的时间从数周缩短至数小时,全量结构化历史图像数据可快速调取用于算法训练,AI缺陷模型迭代周期由3个月缩短至1个月,产品整体良品率大幅提升。
数据安全与合规能力升级
图片水印、权限管控、传输加密等功能落地,核心质检数据泄露、篡改风险大幅降低,同时满足行业质量审计、数据留存的合规要求,企业合规管理能力全面提升,助力企业对接头部大客户的供应链审核。
关于企业
·XSKY星辰天合
XSKY星辰天合是面向AI时代的统一数据平台提供商,十年专注分布式存储,长期位居IDC市场报告TOP5*,且是唯一独立存储厂商,同时在对象存储市场保持长期领导者地位。公司产品已落地数千家企业级客户生产环境,可围绕企业AI数据全生命周期,打造兼具极致性能、线性扩展、高可靠性的一站式AI数据基础设施平台,支持块、文件、对象统一存储与全局元数据管理。依托跨介质、跨域、跨云的智能分层与调度能力,加速数据流转至计算环节,同时深度共建开放生态,兼容主流GPU、RDMA网络及算力平台,灵活高效地将数据能力与AI计算、业务场景深度融合,全面支撑企业AI创新与数据基础设施现代化建设。
·某头部精密电子制造企业
本案例客户为首批国家级高新技术企业,全球一站式泛射频解决方案龙头企业。公司专注于射频电子元器件、天线模组、无线充电器件、汽车互联产品的研发、生产与销售,深耕精密电子制造领域。企业积极推进智能制造与数智化转型,全面落地AI视觉AOI质检体系,打造智能化生产产线,产品供应全球头部消费电子、汽车企业,是智能制造数智化升级的典型代表企业。
★本案例由XSKY星辰天合投递申报,参与“2026第六届数智化转型升级大型年中选题策划活动——2026中国数智化转型升级创新服务企业榜单及奖项”评选。
来源:数据猿
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