Чому машинний зір став основним напрямком у промисловому контролі якості?

Хтось  травень запитати: «Чому машинний зір став основним у промисловому контролі якості?»

Навпаки, машинний зір, використовуючи «машини замість людського ока», став новим основним методом промислового контролю якості.

I. Три Основні болючі точки традиційного огляду, що спонукають до заміни

1. Низька точність

Людське око може мінімально розрізняти близько 0,1 мм. Воно просто не може побачити мікропробоїну в півпровідниковому шарі розміром 1 мкм або пропущене покриття на батареї товщиною 5 мкм і схильне до втому (частота помилкових рішень зростає з 5% до 15% після 2 годин роботи).

2. Низька ефективність

Людське око може перевірити 2-3 деталі за секунду. На високошвидкісних лініях, що працюють зі швидкістю 3 м/с, можлива лише вибіркова перевірка (10%-20%), що створює високий ризик пропуску дефектів.

3. Висока вартість

Навчання контролера якості триває 3-6 місяців, а щорічна зарплата зростає на 8%-10%. Збитки від відкликання продукції через пропущені дефекти ще серйозніші (наприклад, автомобільна компанія одного разу втратила понад десять мільйонів через пропущені дефекти при контролі).

II. П'ятьма Ключові переваги: чому машинне бачення стало основним напрямком

1. Точність, що перевершує людське око: від міліметра до рівня мікрона

(1) Перевага: камери високої роздільної здатності та алгоритми можуть виявляти дефекти розміром 1-5 мкм (у 20-100 разів краще, ніж людське око), забезпечуючи постійну точність цілодобово (частота помилкових рішень <0,5%).

(2) Дослідження випадку: інспектування напівпровідникових пластин виявляє скрізні отвори розміром 1 мкм, зменшуючи частоту пропущених виявлень з 8% до 0,1%. Інспектування скла мобільних телефонів знаходить подряпини розміром 0,5 мкм, зменшуючи витік бракованих продуктів на 90%.

(3) Підходить для: напівпровідників, прецизійної електроніки, оптичних компонентів.

2. Швидше, ніж вручну: від вибіркового контролю до 100% повного огляду

(1) Перевага: обробляє 20–100 зображень за секунду, сумісний з високошвидкісними лініями 1–5 м/с, що дозволяє проводити 100% повний огляд (при ручному методі — лише вибірковий контроль).

(2) Дослідження випадку: на лінії електродів акумуляторів 3 м/с система технічного зору перевіряє 80 шт./сек (при ручному методі — 1 шт.), досягаючи рівня пропущених виявлень <0,2% після повного огляду, що зменшує кількість бракованих виробів більш ніж на 100 000 штук щороку.

(3) Підходить для: акумуляторів нової енергетики, електронних компонентів, упаковки харчових продуктів.

3. Дешевше, ніж ручний спосіб: одноразові витрати, довгострокова економія

(1) Перевага: одна система технічного зору може замінити 3-5 осіб. За середньої річної зарплати 100 000 юанів на людину, термін окупності становить 1-2 роки. Крім того, виключаються потреба у навчанні персоналу та проблеми, пов’язані з його оборотом.

(2) Дослідження випадку: на заводі автозапчастин дві системи замінили 6 працівників. Інвестиції: 800 000 юанів, річна економія: 600 000 юанів, окупність за 14 місяців, а також скорочення витрат на переділку продукції на 2 мільйони юанів.

(3) Придатне для: виробництва автомобілів, переробки харчових продуктів, виготовлення металевих компонентів.

4. Відстежуваність даних: повна цифровізація процесу

(1) Перевага: автоматичний запис типу та місця дефекту, синхронізація з MES/ERP, що дозволяє відстежити причину браку до джерела (наприклад, помилкові параметри обладнання).

(2) Дослідження випадку: на фабриці плат PCB помітили зростання браку на 10% у партії. Аналіз даних виявив відхилення параметрів експозиційної машини, які було виправлено протягом 1 години, чим запобігли списанню всієї партії.

(3) Придатне для: автомобілебудування, електроніки, медичних приладів.

5. Витримує жорсткі умови: працює там, де люди не можуть/не хочуть

(1) Перевага: стійкий до високих температур (-20°C до 80°C), захист від пилу/води (IP65), стійкість до вібрації, працює у зварювальних цехах, на лініях з високою температурою.

(2) Дослідження випадку: у зварювальному цеху автомобілебудівного заводу з температурою понад 60°C та сильною задимленістю, система технічного зору перевіряє наявність витоків зварювання цілодобово з точністю 99,5%. На металургійному комбінаті інспектуються сталеві плити, стійкість до пилу та вібрації забезпечує п’ятиразове підвищення ефективності.

(3) Придатний для: зварювання, фарбування, сталелитейна промисловість, металургія.

III. Три Помилки, яких слід уникати: не використовуйте неправильно

Не намагайтеся надмірно гнатися за високими характеристиками: використовуйте камеру 20 МР для виявлення подряпин 0,1 мм; немає потреби у 50 МР (збільшує вартість на 50%).

Звертайте увагу на придатність апаратного забезпечення: використовуйте підсвічування під малим кутом для виявлення подряпин на металі, контрове підсвічування — для прозорих деталей. Неправильне освітлення може збільшити частку помилкових рішень на 10%.

Виконуйте постійне технічне обслуговування: щотижня очищайте лінзи, кожні 1-2 роки замінюйте джерела світла. В іншому випадку точність знижується (наприклад, у одного підприємства частка помилкових рішень зросла з 0,2% до 5% через застаріле освітлення).

IV. Підсумок: Візуальний огляд — це «Оновлення системи контролю якості»

Це не просто заміна ручної праці. Навпаки, це реконструкція процесу контролю якості завдяки високій точності, ефективності та цифровізації даних, що відповідає концепції Індустрії 4.0 і стає «ключовим елементом» між виробництвом і контролем якості.