Kontrola povrchu bloku po umytí: tři stanice, jedno projití

Přehled

Bloky, které po vyčištění vypadají čistě, mohou přesto selhat z důvodu dvou různých příčin, které se na obrázku jeví identicky: litinová vada, která byla v bloku od počátku, a tříska, kterou etapa čištění neodstranila. Rozlišení těchto dvou příčin je hlavním cílem kontroly ihned po čištění, nikoli až na konci výrobní linky.

Kontrola slouží také čisticímu zařízení. Pokud se třísky opakovaně objevují na stejném místě, tento nález ukazuje na polohu trysky, etapu filtrace nebo kontakt upevňovacího zařízení – a to již během stejné směny, nikoli až za tři týdny, kdy selže součást při montáži.

Big Bird Industrial (dříve Shimada Big Bird Industrial) vyvíjí a vyrábí systémy pro čištění a odstraňování ovláčků z komponent pohonných jednotek automobilů od roku 2001. Uspořádání stanic popsané zde odpovídá výrobním linkám pro výrobu dieselových bloků a využívá robotem nesenou kameru s vysokým rozlišením a širokým difuzním osvětlením na třech stanicích.

1. Proč je pozice bezprostředně za umývačkou rozhodující

Stejný defekt poskytuje různé informace v závislosti na tom, kde je nalezen. Pozice bezprostředně za umývačkou je ta jediná, která odděluje příčinu od důsledku.

Přiřazení bez hádání

Na konci výrobní linky může být drobný kovový úlomek na obráběné ploše způsoben umývačkou, montážní operací, upínacím zařízením nebo prostředím. Bezprostředně za umývačkou však existuje pouze jeden možný zdroj – což přeměňuje vyšetřování na jednoduchou kontrolu.

Umývačka získává výsledek

Fáze čištění se obvykle posuzuje na základě vzorkové extrakce, která uvádí hmotnostní údaj několik hodin po výrobě dílu. Kontrolní stanice poskytuje zpětnou vazbu pro každý díl a každé místo – jde tedy o jiný typ zpětné vazby: udává, která plocha je dotčená, nikoli pouze kolik.

2. Tři stanice a to, co každá z nich vidí

Blok nelze zkontrolovat z jednoho pohledu. Jeho relevantní povrchy jsou orientovány v několika směrech a povrchy, které je nejtěžší vidět, jsou často právě ty, kde se hromadí třísky.

Spodní strana, obvod a kontrolní pozice

U dieselových bloků se používá uspořádání, které pokrývá spodní plochu, obvodové plochy a kontrolní pozici, kde se nejasné nálezy prohlíží člověk. Tyto tři pozice nejsou nadbytečné: spodní plocha shromažďuje třísky gravitací, obvodové plochy tvoří obráběné povrchy, které se spojují s jinými komponenty, a kontrolní pozice existuje proto, že rozhodnutí o každém nejasném nálezu by neměl vždy převzít model.

Kamera nesená robotem versus pevné kamery

Robot s kamerou může dosáhnout několika povrchů jedním senzorem, avšak za cenu času potřebného na pohyb a přesnosti dráhy. Pevné kamery pokrývající stanici jsou rychlejší, ale vyžadují jednu kameru pro každý zorný úhel. Na bloku je uspořádání s robotem běžné, protože počet zorných úhlů je velký a součást je předkládána v jediné orientaci.

3. Špátky a vady vypadají stejně

Nejtěžší část kontrolního povrchového prohlížení po umytí spočívá v tom, že dvě věci, které je třeba od sebe odlišit, jsou vizuálně podobné.

Proč je rozlišení obtížné

Kovový špátek ležící na obráběné ploše má hranu, stín a kontrast proti pozadí – přesně to samé vykazuje škrábance nebo vryp. Model trénovaný pouze na příkladech vad tedy špátky klasifikuje jako vady a stanice, která takto postupuje, vyvolává falešné poplachy, jež za týden podkopají důvěru.

Jak se rozlišení provádí

Spolehlivými oddělovači jsou fyzikální, nikoli statistické. Špátek leží nad povrchem a vrhá stín, jehož směr se mění podle směru osvětlení, zatímco vryp je prohlubní, jejíž stínování se nemění. Špátek lze odstranit proudem vzduchu; vadu nelze. Použití druhého snímku s jiným směrem osvětlení nebo proud vzduchu před opětovným pořízením snímku přemění nejasnou klasifikaci na fyzikální test.

4. Stanice lidského přezkumu

Stanice přezkumu není selháním automatizace. Je to právě ona, která umožňuje nastavit citlivost automatických stanic tak, aby zachytily všechny případy, aniž by vznikla fronta rozhodnutí, která nikdo nemůže vyřešit.

Účel přezkumu

Přezkum řeší případy, kdy se na obrázku třídy nedají jasně oddělit: značka, která může být škrábnutí nebo vyschlý chladicí prostředek, skvrna, která může být pórovitost nebo trhlinový úlomek. Člověk s osvětlením a zvětšením se na daný případ podívá jednou a rozhodne se – což trvá několik sekund a rozhodnutí je tím pádem jednoznačné.

Zajištění objektivity přezkumu

Rizikem je, že se přezkum změní na místo, kde se vše schvaluje pod časovým tlakem. Zaznamenání toho, jaké rozhodnutí přezkumník učinil, a následný výběr vzorku těchto rozhodnutí pro kontrolu v laboratoři zajistí, že celková míra propustnosti na této stanici zůstane měřitelná, nikoli pouze předpokládaná.

Pro pozici pro kontrolu je také nutné mít správný nástroj pro danou otázku. Loupák a světlo pod nízkým úhlem odhalí rýhu; vzduchová tryska rozhodne, zda se jedná o uvolněný materiál; endoskop umožní prozkoumat otvor, do kterého kamera nedohlédne. Poskytnutí všech tří nástrojů na kontrolní pozici je levnější než posílání součásti zpět do umyvadla pro opětovnou kontrolu.

5. Osvětlení mokré součásti

Kontrola ihned po umytí znamená kontrolu součásti, která může být stále vlhká; voda mění vzhled povrchu. Tenká vrstva vody zaplní mělké rýhy a skryje je; kapky vytvoří odlesky, které jsou chybně interpretovány jako povrchové znaky.

Praktickým řešením je buď provést kontrolu až po usušení, nebo přijmout mokrou součást a navrhnout osvětlení speciálně pro ni – pomocí širokého difuzního světla, které nevytváří odrazivý obraz kapky. Pokud je suchost součástí kritéria, je jedinou možností kontrola až po usušení, protože mokrou součást nelze posoudit z hlediska přítomnosti vody.

6. Zpětná vazba výsledku do umyvadla

Kontrolní stanice vytváří data, která jsou užitečná pouze tehdy, pokud se dostanou k lidem, kteří mohou na ně reagovat. Užitečným formátem je mapa: který povrch, které místo, jak často a zda se jedná o štěrbinu nebo vadu.

Shromáždění záznamů o štěrbinách na jedné straně naznačuje problém s tryskou nebo filtrací. Shromáždění záznamů o rýzách ukazuje na manipulaci nebo upínání. Oba typy problémů lze vyřešit během jedné směny, avšak v zprávě uvádějící pouze počet neprošlých dílů zůstávají neviditelné.

7. Doba cyklu a umístění stanice

Kontrola po umývání soutěží s výrobní linkou o díl a stanice musí díl uvolnit dostatečně rychle, aby umývačka nečekala.

Tři stanice za sebou

Při použití robota nesoucího kameru se tři pohledy postupně provádějí na stejné součásti, takže čas stanice odpovídá součtu doby pohybů a doby zpracování obrazu. U bloku to trvá významnou část minuty, což je důvod, proč se stanice často umisťuje tam, kde existuje malé vyrovnávací úložiště, nikoli přímo v cestě výstupu z myčky.

Výběrová kontrola versus kompletní kontrola

Kontrola každé součásti je možná pouze tehdy, když se čas stanice vejde do taktu. Pokud ne, obvyklým kompromisem je kontrolovat každou součást na površích s nejvyšším rizikem a zbytek kontrolovat podle výběrového plánu. Tento kompromis by měl být uveden ve specifikaci, protože stanice zakoupená pro kompletní kontrolu, ale provozovaná na základě výběrové kontroly, vyžaduje jiné odůvodnění.

Pozice stanice také určuje, co může stanice prokázat. Bezprostředně po myčce prokazuje stav dílu po umytí; sto metrů dále na výrobní lince prokazuje stav dílu po přepravě, manipulaci a případné čekací době, což je jiné tvrzení a slabší jedno. Posunutí stanice směrem dolů je snadné na náčrtu uspořádání, ale je drahé z hlediska toho, co již nemůže vysvětlit. Stejná logika platí i pro umístění za akumulační zásobník nebo za chlazením, kde již kondenzace a manipulace změnily povrch.

Často kladené otázky

Měla by být stanice před nebo po sušení?

Po sušení, pokud je suchost součástí kritéria přijetí, protože voda na povrchu brání posouzení jak povrchu, tak suchosti. Před sušením pouze tehdy, pokud proces nepožaduje suchost.

Jak malou vadu lze detekovat?

Na obráběných površích bloků jsou kontury vad v měřítku půl milimetru detekovatelné pomocí vysoce rozlišovací kamery a rozptýleného světla. Menší prvky vyžadují užší zorné pole a více stanic.

Nahrazuje tato stanice test čistoty?

Ne. Kontrola povrchu zjišťuje to, co je viditelné na povrchu; test čistoty měří to, co je extrahováno z oblasti, včetně materiálu uvnitř průchodů. Obě metody odpovídají na odlišné otázky a obě jsou nezbytné.

Jak je tato stanice ověřena?

Pomocí sady dílů s známými vadami a známou kontaminací třískami, které jsou opakovaně předkládány. Stanice testovaná pouze na čistých dílech neprokázala nic o své míře detekce.

Závěr

Kontrola ihned po myčce přemění pozdní selhání na signál ve stejné směně a oddělí třísku od litinové vady v jediném bodě, kde je tento rozdíl jednoznačný. Tři stanice pokrývají povrchy; kontrolní pozice řeší to, co obraz nedokáže jednoznačně určit.

Stanice stojí za výstavbu pouze tehdy, pokud její výstup dosáhne myčky ve formě polohové mapy místo procenta úspěšnosti. Počet neúspěchů nikomu neřekne, kterou trysku má zkontrolovat.