Mesin inspeksi sambungan kaleng DSIS yang menggunakan kamera dan pengukur digital untuk produsen kaleng logam di Thailand

Latar belakang permasalahan

Tantangan dalam kasus ini adalah mengukur double seam pada kaleng sampel dengan waktu lebih singkat dan dengan hasil ukur yang tidak bergantung pada petugas pengukur. Double seam adalah titik yang membuat kaleng tertutup rapat, sehingga pabrik harus mengambil sampel kaleng untuk diukur dan dibandingkan dengan kriteria produk secara rutin. Sebelumnya, bagian pengendalian kualitas mengamati lipatan secara visual, lalu mengukur dengan dial gauge (Dial Gauge adalah gauge pengukur jarak dengan jarum pada piringan) dan mencatat nilainya satu per satu.

Mesin inspeksi seam yang tersedia di pasaran adalah mesin impor berharga tinggi. Karena itu, kami mengembangkan mesin DSIS dalam proyek Kementerian Sains dan Teknologi untuk pengembangan produk teknologi pengganti impor. Pengguna mesin ini adalah produsen kaleng logam di Thailand.

Persyaratan dan batasan

Mesin harus dapat mengukur nilai dari gauge maupun nilai dari gambar, serta menyimpan bukti pengukuran agar dapat ditelusuri kembali. Persyaratan utama dalam dokumen produk adalah sebagai berikut

• Menerima 4 nilai dari gauge digital (Digital Dial Gauge), yaitu tinggi kaleng (Can Height), kedalaman tutup (Countersink Depth), ketebalan seam (Seam Thickness), dan lebar flensa (Flange Width)
• Mengukur 4 nilai seam dari gambar kamera, yaitu Seam Length, Body Hook, Cover Hook, dan Overlap
• Menetapkan kriteria nilai minimum, nilai tengah, dan nilai maksimum secara terpisah untuk setiap model kaleng, serta menampilkan warna peringatan saat ada nilai yang melewati kriteria
• Dapat melakukan kalibrasi (Calibration), baik pada gauge maupun kamera
• Menyimpan nilai hasil ukur dan gambar seam dalam database yang dapat diambil dan digunakan oleh sistem ERP pabrik
• Menerbitkan laporan CPK (indeks kapabilitas proses) dan Control Chart (diagram kendali)
• Memisahkan hak akses pengguna menjadi 4 tingkat, dan memungkinkan tim membantu mengelola sistem dari jarak jauh melalui Remote Desktop

Mengapa mesin DSIS mengukur seam dari gambar kamera, bukan secara visual?

Mesin DSIS mengukur seam dari gambar kamera untuk mengurangi ketergantungan pada penglihatan petugas pengukur dan pencatatan nilai secara manual. Body Hook, Cover Hook, dan Overlap berada di dalam seam, sehingga harus dilihat dari gambar penampang seam. Saat mengukur pada gambar, petugas pengukur dapat menggeser garis ukur agar tepat pada tepi sebelum menyimpan, dan nilai masuk ke sistem bersama gambar tanpa perlu dicatat secara manual.

Nilai yang diukur dengan gauge tetap menggunakan gauge digital, tetapi petugas pengukur menekan sakelar kaki (Foot Switch) untuk mengirim nilai ke sistem, bukan mencatatnya. Pemrosesan dilakukan pada papan pemrosesan tertanam yang menggunakan Embedded Linux (sistem operasi Linux untuk perangkat tertanam). Langkah dalam satu siklus pengukuran adalah sebagai berikut

1. 1

   Masuk ke sistem dan memilih model kaleng

   Pengguna masuk ke sistem sesuai hak aksesnya, lalu memilih model kaleng yang akan diukur. Setiap model memiliki kriteria nilai minimum, nilai tengah, dan nilai maksimum sendiri. Administrator dapat menambah atau menghapus model sendiri.

2. 2

   Mengukur dengan gauge digital lalu menekan sakelar kaki

   Petugas pengukur menggunakan gauge digital untuk mengukur Can Height, Countersink Depth, Seam Thickness, dan Flange Width. Saat sakelar kaki ditekan, nilai masuk ke sistem tanpa perlu dicatat secara manual.

3. 3

   Mengukur seam pada gambar penampang

   Program menampilkan gambar penampang seam beserta garis ukur Seam Length, Body Hook, Cover Hook, dan Overlap. Petugas pengukur dapat menggeser garis agar tepat pada tepi sebelum menyimpan.

4. 4

   Peringatan saat nilai melewati kriteria

   Sistem membandingkan nilai hasil ukur dengan kriteria model tersebut dan menampilkan warna peringatan saat ada nilai yang melewati kriteria.

5. 5

   Menyimpan data dan menerbitkan laporan

   Nilai hasil ukur dan gambar seam disimpan ke database yang dapat diambil dan digunakan oleh sistem ERP. Pengguna dapat mencetak laporan data, grafik, gambar, laporan pengaturan model produk, laporan kalibrasi, CPK, dan Control Chart.

Apa saja yang kami serahkan dalam pekerjaan mesin inspeksi seam kaleng DSIS?

Kami menyerahkan 2 unit mesin DSIS yang kami rancang sendiri, mencakup perangkat keras, perangkat lunak, dan mekanisme, beserta instalasi dan pengujian di pabrik pengguna serta dokumen produk. Bagian utama mesin adalah sebagai berikut

• Unit penerima nilai dari gauge digital, dilengkapi sakelar kaki
• Kamera pengukur gambar penampang seam, dengan garis ukur yang dapat disesuaikan oleh petugas pengukur
• Papan pemrosesan tertanam Embedded Linux
• Halaman pengaturan model kaleng dan kriteria setiap model, serta sistem kalibrasi gauge dan kamera
• Database nilai hasil ukur dan gambar seam yang dapat diambil dan digunakan oleh sistem ERP
• Laporan data, grafik, gambar, laporan pengaturan model produk, laporan kalibrasi, CPK, dan Control Chart
• Hak akses pengguna 4 tingkat, yaitu Operator, QC Shift Head, QA Supervisor, dan Admin
• Remote Desktop agar tim dapat membantu mengelola sistem dari jarak jauh

Tahapan pelaksanaan dan penyesuaian

Pekerjaan ini dilaksanakan pada tahun 2016–2017, mulai dari pembuatan mesin, instalasi di pabrik, hingga penyesuaian berdasarkan penggunaan. Urutan pekerjaannya adalah sebagai berikut

1. Tahun 2016: Merancang dan membuat 2 unit mesin DSIS dalam proyek Kementerian Sains dan Teknologi
2. Tahun 2016: Instalasi dan pengujian di pabrik pengguna, lalu penyesuaian sesuai permintaan pengguna sebanyak 4 kali, yang dirangkum dalam dokumen produk edisi akhir tahun 2016
3. Tahun 2017: Laporan pemanfaatan tahun 2017 mencatat penggunaan seluruh 2 unit mesin di pabrik pengguna

Sebagian item tambahan yang diminta pengguna disepakati untuk dialihkan ke tahap berikutnya, sehingga item-item tersebut tidak termasuk dalam pekerjaan kali ini.

Hasil yang dapat dikonfirmasi dari penggunaan di pabrik

Hasil yang dapat dikonfirmasi dari kasus ini berasal dari laporan pemanfaatan tahun 2017. Laporan tersebut menyebutkan bahwa pabrik menggunakan seluruh 2 unit mesin DSIS untuk memilah kaleng yang baik, mengurangi waktu kerja, dan mengukur lebih teliti setelah beralih dari pengamatan visual yang dilanjutkan pengukuran dengan dial gauge ke pengukuran dengan kamera.

Laporan ini menyampaikan hasil dari sisi penggunaan dan tidak mencantumkan angka, misalnya waktu yang berkurang. Hasil ini hanya mencakup pekerjaan kali ini, tidak termasuk item tambahan yang dialihkan ke tahap berikutnya.

Pelajaran yang kita dapatkan

Pekerjaan ini memberikan prinsip berikut untuk pekerjaan alat ukur kualitas di pabrik

• Sepakati format laporan dan struktur data model produk sebelum merancang database. Dalam pekerjaan ini, banyak permintaan penyesuaian berkaitan dengan format laporan, dan permintaan agar model kaleng dengan nama yang sama dapat digunakan pada beberapa lini produksi mengharuskan database dirancang ulang.
• Alat ukur yang ditempatkan di pabrik memerlukan catu daya yang stabil. Selama masa pengujian pekerjaan ini, lonjakan listrik menyebabkan sistem macet, sehingga kami mengusulkan pemasangan catu daya cadangan (UPS).
• Nilai hasil ukur dapat digunakan untuk menentukan kualitas apabila alat ukur telah melalui kalibrasi dan pihak yang berhak mengubah kriteria dapat dibatasi. Pada mesin dalam pekerjaan ini, gauge dan kamera dapat dikalibrasi, hak akses pengguna dipisahkan menjadi 4 tingkat, dan gambar seam disimpan bersama nilai hasil ukur.

Cara menerapkan pendekatan ini di pabrik Anda

Jika pabrik Anda perlu mengambil sampel untuk mengukur seam kaleng, atau mengukur benda kerja dengan gauge untuk beberapa nilai, Anda dapat menggunakan pendekatan yang sama dengan kasus ini, yaitu menerima nilai dari gauge digital langsung ke sistem, mengukur nilai di dalam seam dari gambar penampang, dan membandingkannya dengan kriteria per model. Yang perlu disesuaikan adalah gauge, benda kerja, dan format laporan pabrik Anda.

• Pabrik kaleng logam atau tutup kaleng yang perlu mengambil sampel untuk mengukur seam secara rutin
• Pabrik makanan atau minuman yang menutup kaleng sendiri dan perlu menyimpan bukti pemeriksaan seam
• Ruang QC yang sudah memiliki gauge digital dan ingin berhenti mencatat nilai secara manual