เครื่องตรวจตะเข็บกระป๋อง DSIS วัดด้วยกล้องและเกจดิจิทัล สำหรับผู้ผลิตกระป๋องโลหะในไทย
เครื่องตรวจตะเข็บกระป๋อง DSIS (Double Seam Inspection System) คือเครื่องวัดตะเข็บคู่ของกระป๋องโลหะ ที่รับค่าจากเกจวัดดิจิทัล วัดตะเข็บจากภาพกล้อง และออกรายงานควบคุมคุณภาพในเครื่องเดียว เราพัฒนาเครื่องนี้ 2 เครื่องให้ผู้ผลิตกระป๋องโลหะในไทยในปี 2559–2560 ภายใต้โครงการพัฒนาสินค้าเทคโนโลยีเพื่อทดแทนการนำเข้าของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- อุตสาหกรรม
- การผลิตทั่วไป
- ปี
- 2559–2560
- ขอบเขตงาน
- ออกแบบและพัฒนาฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และกลไกของเครื่อง DSIS 2 เครื่อง: รับค่าจากเกจวัดดิจิทัล 4 ค่า วัดตะเข็บจากภาพกล้อง 4 ค่า สอบเทียบเกจและกล้อง ตั้งเกณฑ์ตามรุ่นกระป๋อง ฐานข้อมูลสำหรับระบบ ERP รายงาน CPK และ Control Chart สิทธิ์ผู้ใช้ 4 ระดับ และ Remote Desktop · ติดตั้งและทดสอบที่โรงงานผู้ใช้ ปรับแก้ตามคำขอของผู้ใช้ และจัดทำเอกสารผลิตภัณฑ์ ภายใต้โครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
สรุปสั้น
- เครื่องตรวจตะเข็บกระป๋อง DSIS รับค่าจากเกจวัดดิจิทัลเมื่อผู้วัดกดสวิตช์เท้า และวัด Seam Length, Body Hook, Cover Hook และ Overlap จากภาพหน้าตัดตะเข็บ
- เราพัฒนาเครื่องนี้ 2 เครื่องให้ผู้ผลิตกระป๋องโลหะในไทยในปี 2559–2560 ภายใต้โครงการพัฒนาสินค้าเทคโนโลยีเพื่อทดแทนการนำเข้าของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- ค่าที่วัดและภาพตะเข็บเก็บในฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ดึงได้ พร้อมรายงาน CPK, Control Chart และรายงานสอบเทียบ
- เราปรับแก้เครื่องตามคำขอของผู้ใช้ 4 รอบ และรายงานการนำไปใช้ประโยชน์ประจำปี 2560 ระบุว่าโรงงานใช้เครื่องคัดแยกกระป๋องที่ดี ลดเวลาทำงาน และวัดได้ละเอียดขึ้น
โจทย์หน้างาน
ฝ่ายควบคุมคุณภาพของผู้ผลิตกระป๋องโลหะตรวจตะเข็บคู่ (Double Seam คือจุดที่ขอบฝากับขอบตัวกระป๋องพับเกี่ยวกันจนปิดสนิท) ด้วยการมองรอยพับด้วยตา แล้ววัดด้วยไดอัลเกจ (Dial Gauge) ทีละค่า งานจึงใช้เวลา และความละเอียดขึ้นกับผู้วัด ส่วนเครื่องตรวจตะเข็บที่มีขายในตลาดเป็นเครื่องนำเข้าราคาสูง
สิ่งที่เราทำ
เราออกแบบและสร้างเครื่อง DSIS ทั้งฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และกลไก บนบอร์ดประมวลผลฝังตัว (Embedded Linux) เครื่องรับค่าจากเกจวัดดิจิทัลเมื่อผู้วัดกดสวิตช์เท้า วัด Seam Length, Body Hook, Cover Hook และ Overlap จากภาพหน้าตัดตะเข็บ แล้วเทียบกับเกณฑ์ของรุ่นกระป๋องนั้น ค่าที่วัดและภาพตะเข็บเก็บในฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ดึงได้ และออกรายงาน CPK กับ Control Chart
ผลลัพธ์
เราติดตั้งเครื่องทั้ง 2 เครื่องที่โรงงานผู้ใช้ และปรับแก้ตามคำขอของผู้ใช้ 4 รอบ สรุปไว้ในเอกสารผลิตภัณฑ์ฉบับปลายปี 2559 รายงานการนำไปใช้ประโยชน์ประจำปี 2560 ระบุว่าโรงงานใช้เครื่องคัดแยกกระป๋องที่ดี ลดเวลาในการทำงาน และวัดได้ละเอียดขึ้นเมื่อเปลี่ยนจากการมองด้วยตาแล้ววัดด้วยไดอัลเกจ มาเป็นการวัดด้วยกล้อง รายการเพิ่มเติมบางส่วนตกลงยกไปทำในระยะถัดไป
ที่มาของโจทย์
โจทย์ของเคสนี้คือการวัดตะเข็บคู่ของกระป๋องตัวอย่างให้ใช้เวลาน้อยลง และให้ผลวัดไม่ขึ้นกับผู้วัด ตะเข็บคู่คือจุดที่ทำให้กระป๋องปิดสนิท โรงงานจึงต้องสุ่มกระป๋องมาวัดและเทียบกับเกณฑ์ของผลิตภัณฑ์เป็นประจำ เดิมฝ่ายควบคุมคุณภาพมองรอยพับด้วยตา แล้ววัดด้วยไดอัลเกจ (Dial Gauge คือเกจวัดระยะแบบเข็มหน้าปัด) และจดค่าทีละค่า
เครื่องตรวจตะเข็บที่มีขายในตลาดเป็นเครื่องนำเข้าราคาสูง เราจึงพัฒนาเครื่อง DSIS ภายใต้โครงการพัฒนาสินค้าเทคโนโลยีเพื่อทดแทนการนำเข้าของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผู้ใช้เครื่องคือผู้ผลิตกระป๋องโลหะในไทย
Body Hook, Cover Hook และ Overlap คืออะไร
เมื่อปิดฝากระป๋อง ขอบของตัวกระป๋องพับเป็นตะขอ (Body Hook) และขอบฝาพับเป็นตะขอ (Cover Hook) สองส่วนนี้เกี่ยวกันอยู่ภายในตะเข็บ ระยะที่ตะขอทั้งสองซ้อนทับกันเรียกว่า Overlap ค่าเหล่านี้ต้องดูจากภาพหน้าตัดตะเข็บ และ Seam Length วัดบนภาพเดียวกัน
ข้อกำหนดและข้อจำกัด
เครื่องต้องวัดได้ทั้งค่าจากเกจและค่าจากภาพ และเก็บหลักฐานการวัดให้ตรวจย้อนหลังได้ ข้อกำหนดหลักในเอกสารผลิตภัณฑ์มีดังนี้
- รับค่าจากเกจวัดดิจิทัล (Digital Dial Gauge) 4 ค่า คือ ความสูงกระป๋อง (Can Height) ความลึกฝา (Countersink Depth) ความหนาตะเข็บ (Seam Thickness) และความกว้างปีก (Flange Width)
- วัดตะเข็บจากภาพกล้อง 4 ค่า คือ Seam Length, Body Hook, Cover Hook และ Overlap
- ตั้งเกณฑ์ค่าต่ำสุด ค่ากลาง และค่าสูงสุดแยกตามรุ่นกระป๋อง และขึ้นสีเตือนเมื่อค่าใดเกินเกณฑ์
- สอบเทียบ (Calibration) ได้ทั้งเกจและกล้อง
- เก็บค่าที่วัดและภาพตะเข็บในฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ของโรงงานดึงไปใช้ได้
- ออกรายงาน CPK (ดัชนีความสามารถของกระบวนการ) และ Control Chart (กราฟควบคุม)
- แยกสิทธิ์ผู้ใช้ 4 ระดับ และให้ทีมงานช่วยดูแลระบบจากระยะไกลผ่าน Remote Desktop
ทำไมเครื่อง DSIS วัดตะเข็บจากภาพกล้อง แทนการมองด้วยตา
เครื่อง DSIS วัดตะเข็บจากภาพกล้อง เพื่อลดการพึ่งสายตาของผู้วัดและการจดค่าด้วยมือ Body Hook, Cover Hook และ Overlap อยู่ภายในตะเข็บ จึงต้องดูจากภาพหน้าตัดตะเข็บ เมื่อวัดบนภาพ ผู้วัดเลื่อนเส้นวัดให้ตรงขอบได้ก่อนบันทึก และค่าเข้าระบบพร้อมภาพโดยไม่ต้องจดด้วยมือ
ค่าที่วัดด้วยเกจยังใช้เกจวัดดิจิทัล แต่ผู้วัดกดสวิตช์เท้า (Foot Switch) เพื่อส่งค่าเข้าระบบแทนการจด การประมวลผลทำบนบอร์ดประมวลผลฝังตัวที่ใช้ Embedded Linux (ระบบปฏิบัติการลินุกซ์สำหรับอุปกรณ์ฝังตัว) ขั้นตอนการวัดหนึ่งรอบมีดังนี้
- 1
เข้าสู่ระบบและเลือกรุ่นกระป๋อง
ผู้ใช้เข้าสู่ระบบตามสิทธิ์ของตน แล้วเลือกรุ่นกระป๋องที่จะวัด แต่ละรุ่นมีเกณฑ์ค่าต่ำสุด ค่ากลาง และค่าสูงสุดของตัวเอง ผู้ดูแลเพิ่มหรือลบรุ่นได้เอง
- 2
วัดด้วยเกจดิจิทัลแล้วกดสวิตช์เท้า
ผู้วัดใช้เกจวัดดิจิทัลวัด Can Height, Countersink Depth, Seam Thickness และ Flange Width เมื่อกดสวิตช์เท้า ค่าจะเข้าระบบโดยไม่ต้องจดมือ
- 3
วัดตะเข็บบนภาพหน้าตัด
โปรแกรมแสดงภาพหน้าตัดตะเข็บพร้อมเส้นวัด Seam Length, Body Hook, Cover Hook และ Overlap ผู้วัดเลื่อนเส้นให้ตรงขอบได้ก่อนบันทึก
- 4
เตือนเมื่อค่าเกินเกณฑ์
ระบบเทียบค่าที่วัดได้กับเกณฑ์ของรุ่นนั้น และขึ้นสีเตือนเมื่อค่าใดเกินเกณฑ์
- 5
เก็บข้อมูลและออกรายงาน
ค่าที่วัดและภาพตะเข็บเก็บลงฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ดึงไปใช้ได้ ผู้ใช้สั่งพิมพ์รายงานข้อมูล กราฟ ภาพ รายงานตั้งค่ารุ่นสินค้า รายงานสอบเทียบ CPK และ Control Chart ได้
เราส่งมอบอะไรบ้างในงานเครื่องตรวจตะเข็บกระป๋อง DSIS
เราส่งมอบเครื่อง DSIS 2 เครื่องที่ออกแบบเองทั้งฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และกลไก พร้อมการติดตั้งและทดสอบที่โรงงานผู้ใช้ และเอกสารผลิตภัณฑ์ ส่วนหลักของเครื่องมีดังนี้
- ชุดรับค่าจากเกจวัดดิจิทัล พร้อมสวิตช์เท้า
- กล้องวัดภาพหน้าตัดตะเข็บ พร้อมเส้นวัดที่ผู้วัดปรับได้
- บอร์ดประมวลผลฝังตัว Embedded Linux
- หน้าตั้งค่ารุ่นกระป๋องและเกณฑ์ของแต่ละรุ่น และระบบสอบเทียบเกจกับกล้อง
- ฐานข้อมูลค่าที่วัดและภาพตะเข็บ ที่ระบบ ERP ดึงไปใช้ได้
- รายงานข้อมูล กราฟ ภาพ รายงานตั้งค่ารุ่นสินค้า รายงานสอบเทียบ CPK และ Control Chart
- สิทธิ์ผู้ใช้ 4 ระดับ คือ Operator, QC Shift Head, QA Supervisor และ Admin
- Remote Desktop สำหรับให้ทีมงานช่วยดูแลระบบจากระยะไกล
ขั้นตอนดำเนินงานและการปรับแก้
งานนี้ดำเนินการในปี 2559–2560 ตั้งแต่สร้างเครื่อง ติดตั้งที่โรงงาน ไปจนถึงปรับแก้ตามการใช้งาน ลำดับงานมีดังนี้
- ปี 2559: ออกแบบและสร้างเครื่อง DSIS 2 เครื่อง ภายใต้โครงการของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- ปี 2559: ติดตั้งและทดสอบที่โรงงานผู้ใช้ แล้วปรับแก้ตามคำขอของผู้ใช้ 4 รอบ สรุปไว้ในเอกสารผลิตภัณฑ์ฉบับปลายปี 2559
- ปี 2560: รายงานการนำไปใช้ประโยชน์ประจำปี 2560 บันทึกการใช้งานเครื่องทั้ง 2 เครื่องที่โรงงานผู้ใช้
รายการเพิ่มเติมบางส่วนที่ผู้ใช้ขอ ตกลงยกไปทำในระยะถัดไป รายการเหล่านั้นจึงไม่อยู่ในงานรอบนี้
ผลที่ยืนยันได้จากการใช้งานที่โรงงาน
ผลที่ยืนยันได้ของเคสนี้มาจากรายงานการนำไปใช้ประโยชน์ประจำปี 2560 รายงานระบุว่าโรงงานใช้เครื่อง DSIS ทั้ง 2 เครื่องคัดแยกกระป๋องที่ดี ลดเวลาในการทำงาน และวัดได้ละเอียดขึ้นเมื่อเปลี่ยนจากการมองด้วยตาแล้ววัดด้วยไดอัลเกจ มาเป็นการวัดด้วยกล้อง
รายงานฉบับนี้บอกผลเชิงการใช้งาน ไม่ได้ระบุตัวเลข เช่น เวลาที่ลดลง ผลนี้ครอบคลุมเฉพาะงานรอบนี้ ไม่รวมรายการเพิ่มเติมที่ยกไปทำในระยะถัดไป
สิ่งที่เราเรียนรู้
งานนี้ให้หลักการสำหรับงานเครื่องวัดคุณภาพในโรงงาน ดังนี้
- ตกลงแบบฟอร์มรายงานและโครงสร้างข้อมูลรุ่นสินค้าก่อนออกแบบฐานข้อมูล ในงานนี้ คำขอปรับแก้หลายรายการเป็นเรื่องรูปแบบรายงาน และคำขอให้รุ่นกระป๋องชื่อเดียวกันใช้กับหลายไลน์ผลิตต้องออกแบบฐานข้อมูลใหม่
- เครื่องวัดที่ตั้งในโรงงานต้องมีไฟเลี้ยงที่เสถียร ในช่วงทดสอบของงานนี้ ไฟกระชากทำให้ระบบค้าง เราจึงเสนอให้ติดตั้งเครื่องสำรองไฟ (UPS)
- ค่าที่วัดจะใช้ตัดสินคุณภาพได้ เมื่อเครื่องวัดผ่านการสอบเทียบ และจำกัดได้ว่าใครมีสิทธิ์แก้เกณฑ์ เครื่องในงานนี้สอบเทียบได้ทั้งเกจและกล้อง แยกสิทธิ์ผู้ใช้ 4 ระดับ และเก็บภาพตะเข็บไว้คู่กับค่าที่วัด
นำแนวทางนี้ไปใช้กับโรงงานของคุณได้อย่างไร
ถ้าโรงงานของคุณต้องสุ่มวัดตะเข็บกระป๋อง หรือวัดชิ้นงานด้วยเกจหลายค่า คุณใช้แนวทางเดียวกับเคสนี้ได้ คือรับค่าจากเกจดิจิทัลเข้าระบบโดยตรง วัดค่าภายในตะเข็บจากภาพหน้าตัด และเทียบกับเกณฑ์ตามรุ่น ส่วนที่ต้องปรับคือเกจ ชิ้นงาน และรูปแบบรายงานของโรงงานคุณ
ส่วนที่ใช้ซ้ำได้ และส่วนที่ต้องปรับ
| ส่วนของระบบ | ใช้ซ้ำได้ | ต้องปรับเมื่อ |
|---|---|---|
| การรับค่าจากเกจ | รับค่าจากเกจวัดดิจิทัลเมื่อกดสวิตช์เท้า | เกจของคุณเป็นรุ่นหรือชนิดอื่น ต้องตรวจว่าต่อเข้าระบบได้โดยตรง หรือต้องเพิ่มตัวแปลงสัญญาณ |
| การวัดจากภาพ | วัดตะเข็บบนภาพหน้าตัดด้วยเส้นวัดที่ปรับได้ | กระป๋องต่างขนาดหรือรูปทรง ต้องทดสอบกับชิ้นงานจริงก่อนว่าภาพหน้าตัดใช้วัดได้ |
| เกณฑ์ตามรุ่น | เกณฑ์ค่าต่ำสุด ค่ากลาง และค่าสูงสุดแยกตามรุ่น | รุ่นเดียวกันผลิตหลายไลน์ ต้องแจ้งก่อนออกแบบฐานข้อมูล |
| รายงาน | รายงานข้อมูล กราฟ ภาพ CPK และ Control Chart | แบบฟอร์มรายงานของคุณต่างจากเคสนี้ ต้องตกลงรูปแบบให้ครบตั้งแต่ต้น |
| การเชื่อมระบบอื่น | ฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ดึงไปใช้ได้ | ต้องตกลงรายละเอียดการเชื่อมกับทีมไอทีของโรงงานคุณ |
| การติดตั้ง | เครื่องวัดที่ตั้งในพื้นที่โรงงาน | ไฟในจุดติดตั้งไม่เสถียร ต้องติดตั้งเครื่องสำรองไฟ (UPS) |
- โรงงานผลิตกระป๋องโลหะหรือฝากระป๋องที่ต้องสุ่มวัดตะเข็บเป็นประจำ
- โรงงานอาหารหรือเครื่องดื่มที่ปิดฝากระป๋องเอง และต้องเก็บหลักฐานการตรวจตะเข็บ
- ห้อง QC ที่มีเกจวัดดิจิทัลอยู่แล้ว และต้องการเลิกจดค่าด้วยมือ
เริ่มจากรายการรุ่นกระป๋องและเกณฑ์
รายการรุ่นกระป๋องพร้อมค่าต่ำสุด ค่ากลาง และค่าสูงสุดของแต่ละค่าที่ต้องวัด คือข้อมูลชุดแรกที่เราใช้ตั้งค่าระบบและออกแบบรายงาน
เทคโนโลยีที่ใช้
คำถามที่พบบ่อย
เครื่อง DSIS วัดค่าอะไรได้บ้าง
เครื่องรับค่าจากเกจวัดดิจิทัล 4 ค่า คือ Can Height, Countersink Depth, Seam Thickness และ Flange Width และวัดตะเข็บจากภาพกล้องอีก 4 ค่า คือ Seam Length, Body Hook, Cover Hook และ Overlap
ส่งข้อมูลการวัดเข้าระบบ ERP ของโรงงานได้ไหม
ได้ในระดับฐานข้อมูล เครื่องเก็บค่าที่วัดและภาพตะเข็บในฐานข้อมูลที่ระบบ ERP ดึงไปใช้ได้ ส่วนการเชื่อมกับ ERP ของแต่ละโรงงาน ต้องตกลงรายละเอียดกับทีมไอทีของโรงงานก่อน
ใช้กับกระป๋องหลายรุ่นหรือขนาดใหม่ได้ไหม
ใช้กับหลายรุ่นได้ ผู้ดูแลเพิ่ม แก้ หรือลบรุ่นกระป๋อง และกำหนดเกณฑ์ของแต่ละรุ่นได้เอง ถ้าเป็นกระป๋องขนาดหรือรูปทรงใหม่ ต้องทดสอบกับชิ้นงานจริงก่อน ว่าภาพหน้าตัดตะเข็บใช้วัดได้
ใช้เกจวัดดิจิทัลที่โรงงานมีอยู่แล้วได้ไหม
ขึ้นกับรุ่นและชนิดของเกจ เครื่องในเคสนี้รับค่าจากเกจวัดดิจิทัลเมื่อกดสวิตช์เท้า สำหรับเกจของคุณ ต้องตรวจก่อนว่าต่อเข้าระบบได้โดยตรง หรือต้องเพิ่มตัวแปลงสัญญาณ
ราคาเครื่องลักษณะนี้เท่าไร
ไม่มีราคาตายตัว เพราะเป็นงานพัฒนาตามความต้องการของแต่ละโรงงาน ติดต่อเราเพื่อขอใบเสนอราคา เราประเมินจากค่าที่ต้องวัด เกจที่มีอยู่ และรูปแบบรายงานที่ต้องการ
