Dlaczego warto zautomatyzować proces kontroli jakości?

Automatyczna kontrola jakości oparta na systemach wizyjnych to częsty element linii montażowych i stacji projektowanych przez ELPLC S.A. Automatyzacja tego procesu pozwala na stuprocentową kontrolę jakości bez potrzeby zatrzymywania linii produkcyjnej oraz wyeliminowanie błędów, które mogą wystąpić w procesie manualnym. Systemy Vision Control są projektowane z uwzględnieniem założeń koncepcji Industry 4.0.

Nowoczesne systemy kontroli wizyjnej (ang. Vision Control) znajdują zastosowanie w aplikacjach wymagających sprawdzania poprawności takich cech jak: wymiary, poprawność montażu, właściwości powierzchni, kształt, kolor, etc. Systemy wizyjne są również wykorzystywane do weryfikacji elementów graficznych i tekstu, a także do kontrolowania obecności i położenia obiektów. Odpowiednio zaprojektowana aplikacja komputerowa, współpracująca z systemem, pozwala generować statystyki jakości z możliwością porównywania parametrów rzeczywistych ze zdefiniowanymi. System może informować o przekroczeniu założonych progów parametrów i sygnalizować konieczność wdrożenia działań zapobiegawczych lub korygujących dla procesu produkcji.

W wielu aplikacjach systemy wizyjnej kontroli jakości są sprzężone z maszynami produkcyjnymi - co pozwala na bieżące korygowanie parametrów ich pracy. Jest możliwe generowanie odpowiedniej dokumentacji na potrzeby kontroli jakości z uwzględnieniem np. wymagań norm systemowych i branżowych.

Zastosowanie

Spektrum zastosowania systemów Vision Control jest bardzo szerokie. W przemyśle motoryzacyjnym używa się ich chociażby na potrzeby dokładnego pozycjonowania części z weryfikacją swobodnego położenia we wnętrzu komponentów, z uwzględnieniem odpowiedniej tolerancji kształtów. Za pomocą systemów wizyjnych sprawdza się również funkcjonalność i parametry reflektorów i lamp samochodowych.

W przemyśle maszynowym i metalowym poddaje się weryfikacji gwinty (zewnętrzne i wewnętrzne), wymiary i kształty (np. po obróbce), kolor, a także  stan i strukturę powierzchni. Jest również możliwe wykrywanie defektów, np. korozji na elementach. Systemy Vision Control firmy ELPLC S.A. niejednokrotnie są implementowane w aplikacjach spawania zrobotyzowanego – np. przy kontroli parametrów spoiny.

W przemyśle farmaceutycznym systemy kontroli wizyjnej znajdują zastosowanie przy weryfikacji napełnienia blistrów oraz weryfikacji etykiet na opakowaniach - np. pod względem obecności i położenia etykiet, numeru serii, daty przydatności itp. Uwzględniane mogą być przy tym wymagania norm i systemów branżowych – np. GMP.

Systemy kontroli wizyjnej bardzo często są używane w przemyśle elektronicznym w zakresie sprawdzania działania wskaźników, poprawności pozycjonowania, zawartości opakowań oraz obecności i położenia komponentów elektronicznych na potrzeby montażu.  Z kolei w branży spożywczej systemy „Vision Control Systems” sprawdzają się na liniach butelkowania przy wykrywaniu defektów - zgnieceń, pęknięć, mikropęknięć. Oprócz tego mogą być kontrolowane terminy przydatności, oraz stan i zawartość opakowań. Na systemach wizyjnych bardzo często są oparte aplikacje do zliczania butelek i puszek.

Warto wspomnieć o systemach Vision Control używanych w aplikacjach do dokręcenia nakrętek na linii produkcyjnej. W takim rozwiązaniu weryfikuje się szczelinę między nakrętką, a rantem butelki. Podobne aplikacje znajdują zastosowanie w przemyśle kosmetycznym. Z kolei w transporcie i logistyce systemy wizyjne sprawdzą się przy kontroli procesu paletyzacji oraz poprawności znakowania.

Projektowanie i wdrożenie systemu

Firma ELPLC na etapie projektowania systemu wizyjnej kontroli jakości ściśle uwzględnia potrzeby użytkowników systemu. W pierwszej kolejności analizowane są właściwości materiału wykonania kontrolowanych elementów, a także definiuje się parametry poddawane sprawdzeniu oraz wartości tolerowane i progi graniczne. ELPLC jest producentem maszyn i linii produkcyjnych, dostawcą automatyki procesowej i robotyzacji. Przez to inżynierowie podchodzą do takich systemów indywidualnie i elastycznie, rozumiejąc procesy, zagrożenia oraz potrzeby użytkownika końcowego.

W przypadku stacji pracujących automatycznie, lub gdy są one elementem zautomatyzowanych linii montażowych, uwzględniany jest odpowiedni sposób podawania komponentów. Chodzi tu o podajniki, roboty z chwytakami, oraz systemy transportowe. Pod kątem konkretnej aplikacji projektowane są wymiary stacji. Bardziej zaawansowane systemy wykorzystują nawet kilka kamer wizyjnych.

Dla prawidłowej pracy systemu ważne są odpowiednio dobrane algorytmy. Przy odczytywaniu i rozróżnianiu znaków sprawdzi się algorytm OCR (ang. Optical Character Recognition) z kolei gdy konieczne jest porównywanie znaków lepszy będzie algorytm OCV (ang. Optical Character Verification).

Obsługa

Dobiera się zdalny lub lokalny sposób obsługi systemu – komputery PC, panele HMI, urządzenia mobilne, a także jego funkcjonalność w odniesieniu do raportowania. Ważna jest współpraca z innymi systemami działającymi w fabryce – linie produkcyjne, oprogramowanie klasy ERP, MES, CMMS, SCM, PLM itp. z uwzględnieniem określonego standardu wymiany danych. Zarówno część sprzętowa jak i informatyczna Vision Control jest od podstaw projektowana przez inżynierów ELPLC S.A.

Podsumowanie

Dedykowane stacje do wizyjnej kontroli jakości firmy ELPLC S.A. pozwalają na analizowanie parametrów obiektu takich jak: kształt, wymiary, kolor, kod 1D i 2D, OCR, itp. Każde rozwiązanie w tym zakresie jest projektowane z uwzględnieniem potrzeb konkretnej aplikacji zarówno w odniesieniu do funkcjonalności jak i obsługi – zdalnej, lokalnej, z poziomu urządzeń mobilnych, a także do raportowania oraz integracji z innymi rozwiązaniami pracującymi w fabryce. Zastosowanie wizyjnych systemów kontroli jakości jest bardzo szerokie. Stąd też aplikacje tego typu znajdują zastosowanie chociażby w przemyśle motoryzacyjnym, metalowym, maszynowym, spożywczym, czy farmaceutycznym.

Inwestycja we wdrożenie Vision Control szybko się zwraca, przede wszystkim ze względu na poprawę skuteczności procesu kontroli jakości. Odbywa się ona bowiem automatycznie przy wyeliminowaniu błędów, które bardzo często występują przy kontroli jakości wykonywanej przez operatorów. Wszystko to przekłada się na poprawę jakości produkcji i zmniejszenie strat.