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.

Szukając odpowiedzi na pytanie, jak zautomatyzować produkcję, warto zauważyć, że 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, co stanowi doskonałą realizację koncepcji poka yoke.

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. Wdrażając systemy wizyjne 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 produkcji. 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. Zintegrowane systemy wizyjne w produkcji działają bowiem automatycznie, co pozwala na bezproblemowe wyeliminowanie błędów, które bardzo często występują przy kontroli jakości wykonywanej przez operatorów. Wszystko to przekłada się na poprawę jakości produkcji i zmniejszenie strat.