ระบบกล้องตรวจทิศทางฝาขวดโลชั่น สำหรับผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลผิว (FMCG)

ที่มาของโจทย์

ระบบนี้ใช้กล้องตรวจขวดโลชั่นแทนการตรวจด้วยสายตาที่ปลายไลน์บรรจุ ไลน์ของผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลผิวรายนี้เดินได้สูงสุด 120 ขวดต่อนาที ในเวลานั้นพนักงาน 2 คนตรวจและแก้ฉลากด้วยสายตาที่จุดแพ็ก

ลูกค้าต้องการกล้องที่ตรวจฉลากด้านหน้าและด้านหลัง รวมถึงตรวจว่าฝาขวดหันถูกทิศ ขวดที่ผิดต้องถูกคัดออกไปแก้ไข การตรวจฝาเป็นโจทย์ที่ลูกค้าต้องการเพิ่ม

ข้อกำหนดและข้อจำกัด

ข้อกำหนดของงานนี้มาจากเอกสารความต้องการของลูกค้า ซึ่งเขียนไว้สำหรับเครื่องตรวจทั้งชุด ส่วนต้นแบบของเรารับเฉพาะข้อกำหนดเรื่องทิศทางฝา ข้อกำหนดหลักมีดังนี้

• ทำงานกับไลน์บรรจุที่เดินได้สูงสุด 120 ขวดต่อนาที
• ตรวจฉลากด้านหน้าและด้านหลัง: ฉลากหาย ฉลากติดเบี้ยว ลายพิมพ์ขาด และรอยขีด
• ตรวจว่าฝาพลิกหันถูกทิศ โดยฝาต้องเอียงไม่ถึง 10 องศา
• คัดขวดที่ผิดออกไปแก้ไข แทนการตรวจด้วยสายตาของพนักงาน
• ขอบเขตของชุดทดสอบต้นแบบ: ทดสอบทิศทางฝาบนชุดทดสอบ ส่วนฉลากและความเร็วไลน์จริงต้องทดสอบแยก

ต้นแบบตัดสินว่าฝาขวดหันถูกทิศอย่างไร

ต้นแบบตัดสินทิศทางฝาด้วยการวัดมุมการหมุนของฝาเป็นองศา แล้วเทียบกับเกณฑ์ 10 องศาจากข้อกำหนดของลูกค้า เกณฑ์ของลูกค้าเป็นตัวเลขอยู่แล้ว การวัดมุมเป็นองศาจึงเทียบกับเกณฑ์ได้ตรง และให้ผลผ่านหรือคัดออกที่ตรวจซ้ำได้

1. 1

   ถ่ายภาพฝาขวด

   จัดชุดทดสอบให้กล้องอุตสาหกรรมมองเห็นฝาขวดจากระยะและมุมที่กำหนด

2. 2

   ประมวลผลภาพ

   หน่วยประมวลผล Medusa รันโปรแกรมประมวลผลภาพ (Image Processing) หาตำแหน่งและมุมการหมุนของฝา

3. 3

   ตัดสินตามเกณฑ์

   ฝาที่เอียงน้อยกว่า 10 องศาถือว่าผ่าน ตั้งแต่ 10 องศาขึ้นไปถือว่าเป็นขวดที่ต้องคัดออก

4. 4

   แสดงผล

   ผลตรวจแสดงบนหน้าจอโปรแกรมว่าฝาผ่านหรือต้องคัดออก

สิ่งที่เราสร้างและทดสอบ

เราสร้างชุดทดสอบ ทดสอบกับขวดตัวอย่าง และสรุปส่วนประกอบของระบบเต็ม รายการมีดังนี้

• ชุดทดสอบ: กล้องอุตสาหกรรม หน่วยประมวลผล Medusa และโปรแกรมประมวลผลภาพที่วัดมุมการหมุนของฝาพลิก
• ตัวอย่างผลตรวจฝาดีและฝาเสียตามเกณฑ์ 10 องศา แสดงบนหน้าจอโปรแกรม
• ส่วนประกอบของระบบเต็มสำหรับไลน์จริง: ชุดกล้องหลายชุด ไฟส่องสว่าง และการเชื่อมระบบกับไลน์บรรจุ

รายละเอียดผลทดสอบกับชิ้นงานจริง

ผลทดสอบที่บันทึกไว้คือภาพตัวอย่างฝาดีและฝาเสียตามเกณฑ์ 10 องศา ภาพเหล่านี้แสดงผลผ่านหรือคัดออกบนหน้าจอโปรแกรม เอกสารไม่ได้บันทึกตัวเลขผลทดสอบ เราจึงไม่รายงานค่าความแม่นยำ

ผลนี้ครอบคลุมโจทย์ทิศทางฝาบนชุดทดสอบ ถ้าจะใช้กับไลน์จริง ต้องทดสอบซ้ำที่ความเร็วไลน์ ทดสอบการตรวจฉลากแยก และออกแบบกลไกคัดขวดออกจากไลน์

สิ่งที่เราเรียนรู้

บทเรียนหลักของงานนี้คือ ต้องเริ่มจากเกณฑ์ที่เป็นตัวเลข และต้องมีตัวเลขผลทดสอบก่อนตัดสินใจลงทุนระบบเต็ม หลักการที่เราใช้ต่อมีดังนี้

• เริ่มทดสอบจากข้อกำหนดที่เป็นตัวเลข มุมฝาที่ต้องไม่ถึง 10 องศาแปลงเป็นกฎในโปรแกรมได้ตรง ส่วนข้อบกพร่องของฉลาก เช่น ติดเบี้ยวหรือรอยขีด ต้องตกลงเกณฑ์ของแต่ละแบบให้เป็นตัวเลขก่อนจึงทดสอบได้
• ผลต้นแบบต้องบันทึกเป็นตัวเลขที่ตรวจซ้ำได้ ภาพตัวอย่างงานดีและงานเสียช่วยให้เห็นแนวทาง แต่การตัดสินใจลงทุนต้องมีตัวเลขผลทดสอบ และต้องทดสอบซ้ำที่ความเร็วไลน์จริงก่อนใช้งาน
• กล้องเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเครื่องตรวจ ระบบเต็มต้องรวมชุดกล้องหลายชุด ไฟส่องสว่าง การเชื่อมระบบ และการติดตั้ง ซึ่งชุดทดสอบที่ทดสอบโจทย์เดียวยังไม่ได้ครอบคลุม

นำแนวทางนี้ไปใช้กับไลน์บรรจุของคุณได้อย่างไร

ถ้าไลน์ของคุณบรรจุสินค้าลงขวดแล้วต้องตรวจฝาหรือฉลาก คุณใช้แนวทางเดียวกับเคสนี้ได้ คือทดสอบเกณฑ์ที่เป็นตัวเลขกับขวดจริงในระดับต้นแบบก่อน แล้วจึงประเมินระบบเต็ม ส่วนที่ต้องปรับคือมุมกล้อง แสง และเกณฑ์ เมื่อขวด ฝา หรือฉลากของคุณต่างจากเคสนี้

• เตรียมเกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่านที่ฝ่ายคุณภาพตกลงแล้ว เช่น มุมเอียงของฝา หรือระยะเบี้ยวของฉลาก
• เตรียมขวดตัวอย่างทั้งงานดีและงานเสีย ให้ครบทุกขนาดและทุกแบบฝาที่ผลิตจริง
• เตรียมข้อมูลความเร็วไลน์และพื้นที่ติดตั้งกล้อง เพื่อวางแผนทดสอบซ้ำที่หน้างานก่อนส่งมอบ