Окончательный контроль двигателя экскаватора: 11 проверок и фотофиксация

Обзор

Двигатель, покидающий сборочную линию для строительной машины, проверяется один раз — в момент перехода в складской запас. После этого он может пролежать неделями, быть отправленным, установленным в машину и высланным, и к тому времени уже никто не сможет восстановить его внешний вид на момент завершения сборки.

Именно этот разрыв закрывает станция финальной инспекции с фотофиксацией. Сама проверка не представляет ничего необычного: наличие компонентов, правильность сборки, согласованность идентификации. Важно то, что результат фиксируется по каждому двигателю отдельно, чтобы через шесть месяцев вопрос можно было решить с помощью изображения, а не путём припоминания.

Компания Big Bird Industrial (ранее Shimada Big Bird Industrial) производит системы очистки и зачистки компонентов силовых агрегатов для автомобилей с 2001 года; станция, описанная здесь, соответствует конфигурации, используемой при сборке дизельных двигателей на линиях строительной техники, где одиннадцать проверок выполняются циклически в течение примерно девяноста секунд.

1. Какие изменения в линиях строительной техники

Содержание инспекции схоже с содержанием инспекции на линии автомобильных двигателей, однако условия эксплуатации отличаются.

Меньший объём выпуска, большее разнообразие модификаций

На линии двигателей для строительной техники выпускается меньше единиц за смену по сравнению с линией автомобильных двигателей, но количество модификаций на одну единицу выше. Станция, ориентированная на одну конкретную модификацию, отклонит подавляющее большинство изделий, проходящих через неё; поэтому ожидаемая модификация должна определяться по идентификатору двигателя, а не по фиксированному списку.

Пыль и краска являются частью поверхности

Двигатели для этого рынка часто окрашиваются до выхода с конвейера, а окрашенная или пыльная поверхность хуже читается, чем чистая. Символ, отчётливо видимый на голом металле, может частично заполниться краской, а маркировка, читаемая в покрасочном цеху, может оказаться скрытой к тому времени, когда двигатель поступит на склад.

2. Одиннадцать проверок за один цикл

Одиннадцать пунктов охватывают идентификацию, внешний вид, полноту сборки и ориентацию. Они перечислены вместе, поскольку связаны с одним представлением двигателя.

Список

Проверки включают: соответствие номера на табличке, штрих-кода и гравированного серийного номера; внешний вид масляного и топливного фильтров; наличие ли paint-покрытия, закрывающего гравированный серийный номер; правильную и полную установку трубки интеркулера и впускной трубки; наличие болтов маховика и картера маховика; наличие крышки смотрового отверстия под картером маховика; наличие защитных колпачков и заглушек; правильную увязку датчика NOx; наличие коробки с комплектующими; наличие и угол соединителя трубки водяного насоса; ориентацию выходного патрубка водяного насоса.

Почему они объединены

Каждая проверка по отдельности проста, а вместе они описывают полностью собранный двигатель. Распределение их по нескольким станциям увеличивает количество операций по перемещению и приводит к потере ключевого свойства: одного набора изображений, подтверждающего состояние всего узла в один момент времени.

3. Фотоотчёт как доказательство

Сохранение набора изображений в связке с идентификатором двигателя превращает проверку в официальную запись, и разница становится очевидной, когда спустя месяцы возникает вопрос.

Ответ на вопрос задним числом

Машина поступает к дилеру без крышки, и возникает вопрос: покинула ли она завод в таком виде. При наличии сохранённого набора изображений ответ находится за минуты; при его отсутствии начинается переговорный процесс между двумя компаниями по поводу детали, которую никто не видит.

Что хранить и как долго

Хранение всех изображений на весь срок гарантии обходится дорого с точки зрения объёмов хранилища, но экономит средства при урегулировании споров. Практический компромисс — хранить полный набор изображений в течение короткого периода, отклонённые изображения — дольше, а сжатый обзор по каждому двигателю — в течение срока хранения, определённого договором с заказчиком.

4. Проверка номера детали

Проверки идентичности — это часть станции, которая чаще всего позволяет сэкономить деньги, поскольку выявляет несоответствие между фактически выпущенным изделием и данными, указанными в документации.

Три записи, которые должны совпадать

Табличка, этикетка с штрих-кодом и гравированный серийный номер — это три независимые записи одной и той же идентичности. Две из них могут быть верными, а третья — ошибочной; несоответствие распространяется во все последующие системы, доверяющие неверной записи.

Считывание сквозь краску

Гравированный номер, заполненный краской, имеет низкий контраст и слегка изменённую форму символов. Контраст восстанавливается при боковом освещении, которое освещает одну из стенок гравировки; при низком уровне достоверности показания следует отклонить, а не угадывать.

5. Интеграция со складом

Рабочая станция расположена на границе между производством и хранением, и её выходные данные сообщают складу, что двигатель завершён и выпущен.

Это влечёт за собой два последствия. Станция должна быть способна удерживать двигатель, вышедший из строя, то есть иметь определённую зону карантина вместо простой остановки на линии. Кроме того, станция должна передавать набор изображений и результаты проверки одновременно, чтобы запись в складской системе и запись в отчёте по инспекции относились к одному и тому же событию, а не к двум временным меткам, отличающимся на час.

6. Что ограничивает работу станции

Ограничения данного типа инспекции связаны с геометрией и загрязнением. Компонент, скрытый за другим компонентом, не виден ни с одной позиции камеры, а поверхность, покрытая пылью или напылением, не может быть надёжно распознана. Оба этих аспекта решаются на этапе технического задания путём выбора способа подачи двигателя, последовательности проверок и очистки поверхностей, подлежащих распознаванию.

Станция, предполагающая чистый и полностью видимый двигатель, разочарует уже на первой смене, когда будет запущен загрязнённый двигатель. Практическое решение — разместить двигатель так, чтобы проверяемые поверхности были обращены к камерам, и принять тот факт, что для некоторых проверок требуется второй ракурс.

7. Время цикла и расположение станции на линии

Цикл продолжительностью около девяноста секунд для одиннадцати проверок определяется количеством необходимых ракурсов двигателя, а не скоростью обработки данных; это напрямую влияет на возможное расположение станции.

Ракурсы вместо проверок

Несколько проверок выполняются по одному и тому же ракурсу, поэтому общее время цикла зависит от числа позиций камер, а не от длины контрольного списка. На станции, требующей шести ракурсов и робота, перемещающегося между ними, большая часть цикла тратится на перемещение робота; именно поэтому способ подачи двигателя столь же важен, как и сам датчик.

Буфер перед складом

Поскольку неисправный двигатель необходимо извлекать из потока, а не пытаться устранить дефект на месте, для станции требуется карантинная позиция и некоторый буфер перед ней. На линии, выпускающей несколько десятков единиц за смену, этот буфер невелик, и станция может располагаться непосредственно на пути выпуска. На более быстрой линии такая же станция становится узким местом, и для карантина требуется отдельная организация обработки.

Сами проверки также предъявляют требования к размерам, влияющие на оптику. Отсутствующая головка болта на корпусе маховика — это объект размером примерно 10 мм в поперечнике в поле зрения, охватывающем всю заднюю поверхность; это задаёт требуемую плотность пикселей для камеры до того, как можно рассматривать применение любого алгоритма. Определение этой плотности для каждой проверки отдельно, а не для всей станции в целом, — это практичный способ подбора оптики.

Часто задаваемые вопросы

Почему именно одиннадцать проверок, а не более длинный список?

Потому что список включает только те проверки, которые можно надёжно оценить по изображениям при условиях подачи деталей, допускаемых линией. Добавление проверки, которую невозможно надёжно увидеть, приводит лишь к росту ложных срабатываний без повышения уровня защиты.

Заменяет ли станция оператора?

Она заменяет повторяющуюся часть работы оператора, оставляя за ним принятие решений. На этой линии оператор подтверждает выявленные отклонения, а не проверяет каждый двигатель с нуля.

Какова точность проверки идентификации?

Системы контроля сборки на читаемой поверхности работают с точностью около девяноста восьми процентов по своему набору проверок; остаточные случаи обрабатываются при повторном просмотре. Эта цифра сильно зависит от качества освещения гравировки.

Что происходит с двигателем, не прошедшим проверку?

Он перемещается в заранее определённую зону карантина и не получает разрешения на поступление на склад. Станция, которая лишь формирует отчёт, не блокируя выпуск, является системой мониторинга, а не контрольной станцией.

Заключение

Финальная контрольная станция на линии сборки двигателей окупает свои затраты дважды: во-первых, выявляя отсутствующую крышку или неверно установленный шланг до того, как двигатель поступит на склад, и во-вторых, сохраняя набор изображений, который позволяет ответить на вопрос, когда машина находится в эксплуатации.

В спецификации должны быть указаны одиннадцать проверок, представление двигателя, источники идентификации, которые должны совпадать, и срок хранения изображений. Без последнего запись существует только до очистки диска.