ทำไมการตรวจสอบด้วยภาพจึงกลายเป็นแนวทางหลักในการตรวจสอบคุณภาพในอุตสาหกรรม?

ใครสักคน  มิ สงสัยว่า "ทำไมการตรวจสอบด้วยภาพจึงกลายเป็นแนวทางหลักในการตรวจสอบคุณภาพในอุตสาหกรรม?"

การตรวจสอบแบบดั้งเดิมโดยคนงานมักประสบปัญหาต่าง ๆ เช่น ไม่สามารถมองเห็นข้อบกพร่องเล็ก ๆ ได้ ไม่สามารถทันกับสายการผลิตที่มีความเร็วสูง และต้นทุนที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในทางตรงกันข้าม เทคโนโลยีการตรวจสอบด้วยภาพ ซึ่งใช้แนวคิด "เครื่องจักรแทนตาคน" ได้กลายมาเป็นวิธีการควบคุมคุณภาพอุตสาหกรรมรูปแบบใหม่ที่ได้รับความนิยม

I. สาม จุดบกพร่องหลักของการตรวจสอบแบบดั้งเดิมที่ทำให้เกิดความจำเป็นต้องเปลี่ยนผ่าน

1. ความแม่นยำต่ำ

ดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะสิ่งของที่มีขนาดเล็กที่สุดได้ประมาณ 0.1 มม. ซึ่งไม่สามารถมองเห็นรูเข็มขนาด 1 ไมครอนบนชิปเซมิคอนดักเตอร์ หรือรอยขาดขนาด 5 ไมครอนบนชั้นเคลือบแบตเตอรี่ได้ และยังมีแนวโน้มเกิดความล้า (อัตราการตัดสินผิดจะพุ่งจาก 5% ไปถึง 15% หลังทำงานต่อเนื่อง 2 ชั่วโมง)

2. ประสิทธิภาพต่ำ

ดวงตาของมนุษย์สามารถตรวจสอบชิ้นงานได้ 2-3 ชิ้นต่อวินาที สำหรับสายการผลิตความเร็วสูงที่ทำงานที่ 3 ม./วินาที จะสามารถตรวจสอบได้เพียงตัวอย่าง (10%-20%) เท่านั้น ทำให้มีความเสี่ยงสูงที่จะตรวจไม่พบข้อบกพร่อง

3. ต้นทุนสูง

การฝึกฝนผู้ตรวจสอบคุณภาพใช้เวลา 3-6 เดือน โดยเงินเดือนต่อปีเพิ่มขึ้น 8%-10% ความสูญเสียจากกรณีเรียกคืนสินค้าเนื่องจากตรวจไม่พบข้อบกพร่องนั้นรุนแรงยิ่งกว่า (ตัวอย่างเช่น บริษัทผู้ผลิตรถยนต์เคยสูญเสียมากกว่าสิบล้านจากการไม่ตรวจพบข้อบกพร่อง)

Ii. 5 ข้อได้เปรียบหลัก: เหตุใดวิชันเครื่องจักร (Machine Vision) จึงกลายเป็นที่นิยมหลัก

1. ความแม่นยำเกินกว่าสายตาของมนุษย์: จากระดับมิลลิเมตรสู่ระดับไมครอน

(1) ข้อได้เปรียบ: กล้องความละเอียดสูง + อัลกอริทึมสามารถตรวจจับข้อบกพร่องขนาด 1-5μm ได้ (ดีกว่าสายตาของมนุษย์ 20-100 เท่า) และรักษาระดับความแม่นยำได้ตลอด 24/7 (อัตราการตัดสินผิด <0.5%)

(2) ตัวอย่างกรณีศึกษา: การตรวจสอบแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์สามารถตรวจจับรูเข็มขนาด 1μm ได้ ลดอัตราการไม่ตรวจพบจาก 8% เหลือ 0.1% การตรวจสอบกระจกโทรศัพท์มือถือสามารถพบรอยขีดข่วนขนาด 0.5μm ลดการปล่อยสินค้าชำรุดออกสู่ตลาดลง 90%

(3) เหมาะสำหรับ: เซมิคอนดักเตอร์, อิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำสูง, ชิ้นส่วนออปติคัล

2. เร็วกว่าการทำงานด้วยมือ: จากการสุ่มตัวอย่างสู่การตรวจสอบทั้งหมด 100%

(1) ข้อได้เปรียบ: ประมวลผลภาพได้ 20-100 ภาพต่อวินาที เข้ากันได้กับสายการผลิตความเร็วสูง 1-5 เมตร/วินาที ทำให้สามารถตรวจสอบแบบเต็มจำนวน 100% (ในขณะที่การตรวจสอบด้วยมือทำได้เพียงตัวอย่าง)

(2) กรณีศึกษา: บนสายการผลิตอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ที่ความเร็ว 3 เมตร/วินาที ระบบวิชันตรวจสอบได้ 80 ชิ้น/วินาที (เทียบกับการตรวจสอบด้วยมือที่ทำได้ 1 ชิ้น) หลังการตรวจสอบครบถ้วน อัตราการไม่ตรวจพบข้อผิดพลาดต่ำกว่า 0.2% และลดผลิตภัณฑ์ชำรุดได้มากกว่า 100,000 ชิ้นต่อปี

(3) เหมาะสำหรับ: แบตเตอรี่พลังงานใหม่ ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์อาหาร

3. ต้นทุนต่ำกว่าการตรวจสอบด้วยมือ: ลงทุนครั้งเดียว ประหยัดระยะยาว

(1) ข้อได้เปรียบ: ระบบวิชันหนึ่งระบบสามารถแทนที่แรงงาน 3-5 คน โดยสมมติค่าจ้างเฉลี่ยปีละ 100,000 หยวนต่อคน ระยะเวลาคืนทุนจะอยู่ที่ 1-2 ปี นอกจากนี้ยังช่วยลดความจำเป็นในการฝึกอบรมและปัญหาการเปลี่ยนแปลงพนักงาน

(2) กรณีศึกษา: โรงงานชิ้นส่วนยานยนต์ใช้ระบบ 2 ชุดแทนแรงงาน 6 คน ลงทุน 800,000 หยวน ประหยัดได้ปีละ 600,000 หยวน คืนทุนภายใน 14 เดือน และลดค่าใช้จ่ายจากการแก้ไขงานเสียหายลงได้อีก 2 ล้านหยวน

(3) เหมาะสำหรับ: การผลิตรถยนต์ การแปรรูปอาหาร ส่วนประกอบโลหะ

4. การติดตามข้อมูล: การทำดิจิทัลตลอดกระบวนการทั้งหมด

(1) ข้อได้เปรียบ: บันทึกประเภทและความผิดปกติโดยอัตโนมัติ ซิงค์กับ MES/ERP ทำให้สามารถติดตามความผิดพลาดของแต่ละชุดย้อนกลับไปยังต้นเหตุได้ (เช่น พารามิเตอร์อุปกรณ์ไม่ถูกต้อง)

(2) ตัวอย่างกรณีศึกษา: โรงงานผลิตแผ่นวงจรพีซีบีพบว่าอัตราความผิดพลาดเพิ่มขึ้น 10% ในชุดสินค้าหนึ่ง การวิเคราะห์ข้อมูลพบว่าเกิดจากค่าเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์เครื่องเปิดรับแสง สามารถแก้ไขได้ภายใน 1 ชั่วโมง จึงหลีกเลี่ยงการทิ้งชุดสินค้านี้ได้

(3) เหมาะสำหรับ: อุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์

5. ทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ทำงานในสถานที่ที่คนเข้าไม่ได้หรือไม่ยอมเข้า

(1) ข้อได้เปรียบ: ทนต่ออุณหภูมิสูง (-20°C ถึง 80°C) ป้องกันฝุ่นและน้ำ (IP65) ทนต่อการสั่นสะเทือน ใช้งานได้ในโรงงานเชื่อม สายการผลิตที่มีอุณหภูมิสูง

(2) ตัวอย่างกรณีศึกษา: ในโรงงานเชื่อมรถยนต์ที่มีอุณหภูมิเกิน 60°C และควันหนาทึบ ระบบวิชันตรวจสอบรอยรั่วของการเชื่อมได้ตลอด 24/7 ด้วยความแม่นยำ 99.5% โรงงานเหล็กรายหนึ่งใช้ตรวจสอบแผ่นเหล็ก ทนต่อฝุ่นและการสั่นสะเทือน ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 5 เท่า

(3) เหมาะสำหรับ: การเชื่อม สี เหล็ก โลหะวิทยา

Iii. สาม ข้อควรระวัง: อย่าใช้งานผิดวิธี

อย่าโลภตามสเปกสูงเกินไป: ใช้กล้องความละเอียด 20 ล้านพิกเซล ตรวจหารอยขีดข่วนขนาด 0.1 มม. ก็เพียงพอ ไม่จำเป็นต้องใช้ 50 ล้านพิกเซล (จะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น 50%)

เน้นความเหมาะสมของฮาร์ดแวร์: ใช้แสงมุมต่ำสำหรับตรวจสอบรอยขีดข่วนบนโลหะ และใช้แสงสะท้อนผ่านสำหรับชิ้นส่วนที่โปร่งใส การเลือกใช้แสงผิดประเภทอาจทำให้อัตราการตัดสินผิดเพิ่มขึ้นถึง 10%

ดำเนินการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ: ทำความสะอาดเลนส์ทุกสัปดาห์ เปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสงทุก 1-2 ปี มิฉะนั้นความแม่นยำจะลดลง (ตัวอย่างเช่น อัตราการตัดสินผิดในโรงงานแห่งหนึ่งเพิ่มจาก 0.2% เป็น 5% เนื่องจากระบบแสงเสื่อมสภาพ)

IV. สรุป: การตรวจสอบด้วยระบบวิชันเป็น "การปรับปรุงระบบตรวจสอบคุณภาพ"

ไม่ใช่เพียงแค่การแทนที่แรงงานคนเท่านั้น แต่เป็นการสร้างกระบวนการตรวจสอบคุณภาพขึ้นใหม่ด้วยความแม่นยำสูง ประสิทธิภาพสูง และการทำข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบดิจิทัล สอดคล้องกับอุตสาหกรรม 4.0 และกลายเป็น "จุดเชื่อมโยงสำคัญ" ระหว่างการผลิตและการควบคุมคุณภาพ