لماذا أصبحت رؤية الآلات هي المعيار السائد في فحص الجودة الصناعية؟

شخص ما  قد يسأل، "لماذا أصبحت رؤية الآلات هي المعيار السائد في فحص الجودة الصناعية؟"

غالبًا ما تعاني طرق الفحص اليدوي التقليدي من مشكلات تشمل: عدم القدرة على رؤية العيوب الصغيرة، وعدم القدرة على مجاراة خطوط الإنتاج عالية السرعة، وزيادة التكاليف باستمرار. بالمقابل، أصبحت رؤية الآلات، من خلال استخدام "الآلات لاستبدال العين البشرية"، الطريقة السائدة الجديدة في ضبط الجودة الصناعية.

أولاً. ثلاثة أبرز المشكلات الرئيسية للفحص التقليدي التي تدفع الحاجة إلى الاستبدال

1. دقة منخفضة

يمكن للعين البشرية التمييز بشكل بسيط عن بعد 0.1 مم. وببساطة لا يمكنها رؤية ثقب دبوس في شبه موصل بحجم 1 ميكرومتر أو تخطي طبقة البطارية بحجم 5 ميكرومتر، كما أنها عرضة للإرهاق (فمعدل الخطأ في الحكم يرتفع من 5% إلى 15% بعد ساعتين).

2. كفاءة منخفضة

يمكن للعين البشرية فحص قطعتين إلى ثلاث قطع في الثانية. بالنسبة للخطوط عالية السرعة التي تعمل بسرعة 3 أمتار/الثانية، يكون الفحص العشوائي فقط (10%-20%) ممكنًا، مما يؤدي إلى مخاطر كبيرة من إغفال العيوب.

3. تكلفة عالية

يستغرق تدريب مفتش جودة من 3 إلى 6 أشهر، مع ارتفاع الرواتب السنوية بنسبة 8%-10%. وتكاليف الاسترجاع الناتجة عن إغفال العيوب تكون أكثر خطورة (على سبيل المثال، خسرت شركة سيارات مرة أكثر من عشرة ملايين بسبب إغفالات في الفحص).

ثانياً. خمسة المزايا الأساسية: لماذا أصبحت الرؤية الآلية السائدة

1. الدقة الأعلى من العين البشرية: من المستوى الملليمتري إلى المستوى الميكروني

(1) الميزة: يمكن لكاميرات الدقة العالية والخوارزميات اكتشاف عيوب بحجم 1-5 ميكرومتر (أفضل بـ 20-100 مرة من العين البشرية)، مع الحفاظ على الدقة على مدار الساعة (معدل الخطأ <0.5%).

(2) دراسة حالة: فحص رقائق أشباه الموصلات يكتشف ثقوبًا بحجم 1 ميكرومتر، ويقلل من معدل الفشل في الكشف من 8% إلى 0.1%. كما يكشف فحص زجاج الهاتف المحمول عن خدوش بحجم 0.5 ميكرومتر، مما يقلل من تدفق المنتجات المعيبة بنسبة 90%.

(3) مناسب لـ: أشباه الموصلات، الإلكترونيات الدقيقة، المكونات البصرية.

2. أسرع من الفحص اليدوي: من العينة إلى الفحص الكامل 100%

(1) الميزة: معالجة 20-100 صورة في الثانية، ومتوافق مع خطوط التشغيل عالية السرعة بسرعة 1-5 م/ث، ما يمكن من إجراء فحص كامل 100% (بينما يقتصر الفحص اليدوي على العينات).

(2) دراسة حالة: على خط إنتاج قطب بطارية بسرعة 3 م/ث، يقوم النظام البصري بفحص 80 قطعة في الثانية (مقابل قطعة واحدة يدويًا)، وحقق معدل فشل في الكشف أقل من 0.2% بعد الفحص الكامل، مما قلل من المنتجات المعيبة بأكثر من 100,000 قطعة سنويًا.

(3) مناسب لـ: بطاريات الطاقة الجديدة، المكونات الإلكترونية، تغليف الأغذية.

3. أقل تكلفة من الفحص اليدوي: استثمار لمرة واحدة، وتوفر طويل الأمد

(1) الميزة: يمكن لنظام رؤية واحد أن يحل محل 3 إلى 5 أشخاص. بافتراض متوسط راتب سنوي قدره 100,000 يوان لكل شخص، يكون فترة العائد على الاستثمار (ROI) من سنة إلى سنتين. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يلغي الحاجة للتدريب ويساهم في التغلب على مشكلة دوران الموظفين.

(2) دراسة حالة: استخدم مصنع لقطع غيار السيارات نظامين ليحلّا محل 6 عمال. التكلفة: 800,000 يوان، والادخار السنوي: 600,000 يوان، والعائد على الاستثمار خلال 14 شهرًا، بالإضافة إلى تقليل الخسائر الناتجة عن إعادة العمل بمقدار 2 مليون يوان.

(3) مناسب لـ: تصنيع السيارات، ومعالجة الأغذية، ومكونات الأجهزة.

4. إمكانية تتبع البيانات: التحول الرقمي الكامل للعملية

(1) الميزة: تسجيل تلقائي لنوع العيب وموقعه، مع المزامنة مع أنظمة MES/ERP، مما يتيح تتبع عيوب الدُفعات إلى مصدرها (مثل معايير المعدات غير الصحيحة).

(2) دراسة حالة: لاحظ مصنع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) زيادة بنسبة 10٪ في عدد العيوب بدفعة معينة. كشف تحليل البيانات عن وجود انحراف في معايير جهاز التعريض، تم تصحيحه خلال ساعة واحدة، مما حال دون رفض الدفعة بالكامل.

(3) مناسب لـ: صناعة السيارات، والإلكترونيات، والأجهزة الطبية.

5. يتحمل البيئات القاسية: يذهب إلى الأماكن التي لا يستطيع أو لا يرغب الناس في الذهاب إليها

(1) الميزة: مقاوم لدرجات الحرارة العالية (-20°م إلى 80°م)، وحماية من الغبار/الماء (IP65)، ومقاومة للاهتزاز، ويعمل في ورش اللحام وخطوط درجات الحرارة العالية.

(2) دراسة حالة: في ورشة لحام سيارات تتجاوز درجة حرارتها 60°م مع دخان كثيف، يقوم النظام بالتفتيش البصري على تسربات اللحام على مدار الساعة بدقة 99.5%. وفي مصنع حديد وصلب يتم فحص ألواح الصلب مع مقاومة الغبار والاهتزاز، ما رفع الكفاءة خمسة أضعاف.

(3) مناسب لـ: اللحام، الدهان، صناعة الفولاذ، علم المعادن.

ثالثاً. ثلاثة أخطاء يجب تجنبها: لا تستخدمه بشكل خاطئ

لا تتبع طمعًا المواصفات العالية: استخدم كاميرا 20 ميجابكسل لكشف خدوش بحجم 0.1 مم؛ ليس هناك حاجة للكاميرات 50 ميجابكسل (فهي تزيد التكلفة بنسبة 50%)

ركز على ملاءمة المعدات: استخدم إضاءة بزاوية منخفضة للكشف عن خدوش المعادن، وإضاءة خلفية للأجزاء الشفافة. فالإضاءة غير المناسبة قد ترفع معدل الخطأ في الحكم بنسبة 10%.

قم بالصيانة المستمرة: نظف العدسات أسبوعيًا، واستبدل مصادر الإضاءة كل 1-2 سنة. وإلا فإن الدقة تنخفض (مثلاً ارتفع معدل الخطأ في مصنع من 0.2٪ إلى 5٪ بسبب تقادم الإضاءة).

رابعًا. الملخص: فحص الرؤية هو "ترقية لنظام فحص الجودة"

إنه ليس مجرد بديل بسيط للعمالة اليدوية. بل إنه يعيد هيكلة عملية فحص الجودة من خلال الدقة العالية، والكفاءة العالية، ورقمنة البيانات، بما يتماشى مع الصناعة 4.0 ويصبح "الحلقة الحرجة" بين الإنتاج ومراقبة الجودة.