Lewati ke konten utama
ENGINEERING IDEAS INTO REALITY
Prototipe · Diuji dengan benda kerja nyata

Sistem kamera pemilah gradasi warna dan inspeksi titik hitam untuk produsen lembar kertas daur ulang

Sistem kamera ini membandingkan gradasi warna lembar kertas daur ulang dengan sampel prototipe (Master) serta memeriksa titik hitam dan jejak plastik pada permukaan lembar, lalu menampilkan hasil OK atau NG untuk setiap lembar. Kami membuat perangkat uji dan program prototipe, lalu mengujinya pada 2 kelompok sampel benda kerja milik produsen lembar kertas daur ulang pada tahun 2016.

Ilustrasi konsep: kamera dan perangkat lunak untuk uji coba perbandingan gradasi warna kertas daur ulangPerbesar gambar
Ilustrasi konsep yang dibuat dengan AI untuk menjelaskan pekerjaan dalam kasus ini
Industri
Manufaktur umum
Tahun
2016
lingkup pekerjaan
Sistem kamera pemilah gradasi warna dan inspeksi kebersihan lembar kertas daur ulang · Data masukan: gambar dari kamera Cube 5MP pada kabin uji, di bawah 2 lampu batang (Bar Light) yang kecerahannya dikontrol oleh unit Lighting Control · Pemrosesan: unit pemrosesan Medusa membandingkan gradasi warna setiap lembar dengan sampel prototipe (Master) kelompoknya serta memeriksa jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik · Tampilan hasil: OK (lolos) berwarna hijau atau NG (tidak lolos) berwarna merah · Perangkat lunak: program prototipe dengan halaman Login, Process, dan Setting · Dirancang untuk sistem penuh: laporan pemilahan produk baik dan produk cacat, mode Manual dan Automatic · Apa yang kami bangun dan uji: perangkat uji dan program prototipe, pengujian perbandingan gradasi warna serta inspeksi titik hitam dan jejak plastik pada 2 kelompok sampel benda kerja milik pelanggan pada tahun 2016, beserta laporan hasil uji

Ringkasan

  • Sistem kamera ini memilah gradasi warna dan memeriksa titik hitam pada lembar kertas daur ulang. Kami membuat perangkat uji dan program prototipe, lalu mengujinya pada 2 kelompok sampel benda kerja milik pelanggan pada tahun 2016.
  • Sistem memeriksa 2 hal, yaitu gradasi warna (kecerahan) lembar dibandingkan dengan sampel prototipe (Master), dan kebersihan lembar berdasarkan jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik.
  • Perangkat uji menggunakan kamera Cube 5MP, 2 lampu batang (Bar Light) yang kecerahannya dikontrol oleh unit Lighting Control, dan unit pemrosesan Medusa.
  • Dalam pengujian, program memberikan hasil bahwa 1 lembar memiliki gradasi warna yang tidak sesuai dengan Master kelompoknya, serta mendeteksi banyak jejak plastik dan titik hitam pada lembar dari kelompok yang sama.
  • Target desain untuk waktu inspeksi adalah sekitar 3 detik per lembar pada mode Manual dan sekitar 1 detik per lembar pada mode Automatic, yang harus diukur ulang terhadap kecepatan lini produksi sebenarnya.
01

Permasalahan di lapangan

Produsen lembar kertas daur ulang ingin memisahkan lembar dengan kecerahan (gradasi warna) yang tidak sesuai dari produk yang baik, serta menilai kebersihan lembar berdasarkan jumlah dan ukuran titik hitam atau benda asing. Pertanyaan sebelum berinvestasi adalah apakah kamera dapat melakukan 2 pekerjaan ini pada benda kerja nyata.

02

Apa yang kami lakukan

Kami menyiapkan perangkat uji dengan kamera Cube 5MP, 2 lampu batang (Bar Light) yang kecerahannya dikontrol oleh unit Lighting Control, dan unit pemrosesan Medusa, lalu menulis program prototipe yang membandingkan gradasi warna setiap lembar dengan sampel prototipe serta memeriksa jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik. Program menampilkan OK (lolos) dengan warna hijau dan NG (tidak lolos) dengan warna merah.

03

Hasil pengujian dengan benda kerja nyata

Dalam pengujian pada 2 kelompok sampel benda kerja milik pelanggan, program memberikan hasil bahwa 1 lembar memiliki gradasi warna yang tidak sesuai dengan sampel prototipe kelompoknya, serta mendeteksi banyak jejak plastik dan titik hitam pada lembar dari kelompok yang sama. Target desain untuk waktu inspeksi adalah sekitar 3 detik per lembar pada mode Manual dan sekitar 1 detik per lembar pada mode Automatic, yang harus diukur ulang terhadap kecepatan lini produksi sebenarnya.

Latar belakang permasalahan

Sistem ini menggunakan kamera untuk memilah lembar kertas daur ulang berdasarkan gradasi warna dan menilai kebersihan lembar dari titik hitam pada permukaannya. Tantangannya adalah membuktikan sebelum berinvestasi bahwa kamera dapat melakukan 2 pekerjaan ini pada benda kerja nyata. Produsen lembar kertas daur ulang ingin memisahkan lembar dengan kecerahan yang tidak sesuai dari produk yang baik, dan ingin mengukur kebersihan dari jumlah dan ukuran titik hitam atau benda asing pada permukaan kertas.

Warna dan kebersihan adalah hal yang langsung terlihat oleh pelanggan akhir saat menerima lembar kertas. Ketika kriteria pemilahan bergantung pada penglihatan petugas inspeksi, sulit untuk menyatakan, dalam kriteria yang dapat diperiksa ulang, lembar seperti apa yang lolos atau tidak lolos. Karena itu, kami memulai dengan menguji prototipe pada sampel benda kerja milik pelanggan pada tahun 2016.

Persyaratan dan batasan

Prototipe harus menjawab 2 kebutuhan pelanggan dan diuji pada sampel benda kerja di kabin uji. Persyaratan dan batasan utamanya adalah sebagai berikut.

  • Memeriksa kecerahan (gradasi warna) lembar untuk memisahkan lembar dengan kecerahan yang sesuai dari lembar yang tidak sesuai
  • Menilai kebersihan lembar dari jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik pada permukaan
  • Menggunakan 2 kelompok sampel benda kerja milik pelanggan, dengan setiap kelompok memiliki sampel prototipe (Master) sendiri
  • Pengujian dilakukan di kabin uji dengan pencahayaan yang dapat dikontrol, sedangkan kondisi cahaya dan posisi pemasangan di pabrik harus disurvei secara terpisah sebelum pemasangan

Bagaimana sistem ini memilah gradasi warna dan memeriksa titik hitam

Prototipe ini memotret lembar kertas satu per satu di bawah pencahayaan yang kecerahannya dikontrol, lalu menggunakan pemrosesan gambar (Image Processing) untuk membandingkan gradasi warna lembar dengan sampel prototipe (Master) kelompoknya serta menghitung titik hitam dan jejak plastik pada permukaan. Hasil setiap lembar ditampilkan sebagai OK (lolos) atau NG (tidak lolos).

  1. 1

    Mengontrol pencahayaan

    2 lampu batang (Bar Light) menyinari dari kedua sisi lensa dan benda kerja. Unit kontrol lampu (Lighting Control) menyesuaikan kecerahan lampu sesuai nilai yang ditetapkan.

  2. 2

    Memotret lembar kertas

    Kamera Cube 5MP yang terpasang pada kabin uji memotret lembar kertas daur ulang yang diletakkan di bawahnya.

  3. 3

    Mengatur dan memilih sampel prototipe

    Pengguna mengatur ketajaman, nada warna, dan kecerahan di halaman Setting pada program, lalu menetapkan Master setiap kelompok benda kerja sebagai acuan.

  4. 4

    Membandingkan gradasi warna dan memeriksa titik hitam

    Unit pemrosesan Medusa membandingkan gradasi warna lembar dengan Master, lalu menampilkan OK dengan warna hijau atau NG dengan warna merah, sekaligus memeriksa jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik pada lembar.

Apa itu sampel prototipe (Master)

Sampel prototipe adalah lembar yang digunakan sebagai acuan dalam perbandingan gradasi warna. Lembar yang gradasi warnanya sesuai dengan Master kelompoknya mendapat hasil OK, sedangkan lembar yang gradasi warnanya berbeda mendapat hasil NG.

Kami memilih membandingkan dengan Master setiap kelompok karena kebutuhan pelanggan adalah memisahkan lembar yang berbeda dari lembar acuan kelompok tersebut. Dalam perbandingan gradasi warna, kecerahan yang terlihat oleh kamera juga bergantung pada lampu yang menyinari, sehingga perangkat uji mengontrol lampu batang dengan unit Lighting Control.

Apa yang kami bangun dan uji

Kami membuat perangkat uji dan program prototipe, lalu mengujinya pada sampel benda kerja milik pelanggan. Rinciannya adalah sebagai berikut.

  • Perangkat uji: kamera Cube 5MP pada kabin uji, 2 lampu batang dengan unit Lighting Control, dan unit pemrosesan Medusa
  • Program prototipe dengan halaman Login, Process, dan Setting
  • Pengujian pada sampel benda kerja milik pelanggan, mencakup perbandingan gradasi warna serta inspeksi titik hitam dan jejak plastik
  • Laporan hasil uji dan rancangan sistem penuh: laporan pemilahan produk baik dan produk cacat, serta mode Manual dan Automatic

Rincian hasil pengujian dengan benda kerja nyata

Dalam pengujian pada 2 kelompok sampel benda kerja milik pelanggan, program memberikan hasil bahwa 1 lembar memiliki gradasi warna yang tidak sesuai dengan Master kelompoknya, sedangkan lembar lainnya mendapat hasil sesuai dengan Master kelompoknya masing-masing. Inspeksi kebersihan mendeteksi banyak jejak plastik dan titik hitam pada lembar dari kelompok yang sama. Hasil ini berasal dari kabin uji dengan pencahayaan terkontrol. Dokumen tidak mengonfirmasi secara terpisah bahwa gradasi warna lembar tersebut benar-benar menyimpang, dan hasil di lini produksi harus diukur ulang di bawah pencahayaan di lokasi kerja.

Target desain untuk waktu inspeksi adalah sekitar 3 detik per lembar pada mode Manual (pengguna mengontrol inspeksi sendiri) dan sekitar 1 detik per lembar pada mode Automatic (sistem memeriksa secara otomatis). Kedua nilai tersebut harus diukur ulang terhadap kecepatan lini produksi sebenarnya.

Cakupan hasil pengujian

Hasil ini diperoleh dari 2 kelompok sampel benda kerja di kabin uji dengan pencahayaan yang dapat dikontrol. Sebelum pemasangan di lini produksi, kondisi lingkungan dan posisi pemasangan di pabrik harus disurvei, lalu pencahayaan diuji kembali pada benda kerja nyata.

Pelajaran yang kita dapatkan

Pekerjaan ini memberikan 3 prinsip untuk inspeksi gradasi warna dan kebersihan benda kerja lembaran datar dengan kamera.

  • Kontrol cahaya sebelum membandingkan warna. Kecerahan yang terlihat oleh kamera juga bergantung pada lampu yang menyinari, sehingga perbandingan gradasi warna dapat dipercaya ketika lampu stabil dan nilainya dapat disesuaikan, bukan sekadar karena memiliki kamera beresolusi tinggi.
  • Tetapkan kriteria dari benda kerja acuan yang telah disepakati. Setiap kelompok benda kerja sebaiknya memiliki Master sendiri, dan sebelum penggunaan nyata, Master sebaiknya berupa lembar yang diterima oleh pelanggan, sehingga hasil OK atau NG memiliki arti yang sama setiap kali.
  • Hasil di kabin uji belum merupakan hasil di lini produksi. Sebelum pemasangan nyata, kondisi cahaya dan posisi pemasangan di pabrik harus disurvei, dan waktu inspeksi per lembar harus diukur terhadap kecepatan lini sebenarnya.

Cara menerapkan pendekatan ini di pabrik Anda

Jika pabrik Anda perlu memilah benda kerja lembaran datar berdasarkan gradasi warna atau kecerahan, atau menginginkan kriteria kebersihan dari titik hitam sebagai pengganti penilaian visual, Anda dapat menggunakan pendekatan yang sama dengan prototipe ini, yaitu mengontrol pencahayaan, membandingkan dengan Master setiap kelompok, dan menghitung titik pada permukaan. Yang perlu disesuaikan adalah pencahayaan dan kriteria penilaian, ketika benda kerja atau lokasi kerja Anda berbeda dari pekerjaan ini.

Bagian yang dapat digunakan kembali dan bagian yang perlu disesuaikan

Bagian sistemDapat digunakan kembaliPerlu disesuaikan ketika
Pencahayaan dan kameraPencahayaan dengan lampu batang yang kecerahannya dapat dikontrol, dan kamera yang mengarah ke bawah ke benda kerjaBenda kerja dengan warna atau permukaan berbeda harus diuji kembali pencahayaannya pada benda kerja nyata, karena permukaan yang berbeda memantulkan cahaya secara berbeda.
Perbandingan gradasi warnaPerbandingan setiap lembar dengan Master kelompoknya, serta tampilan hasil OK / NGJika pabrik Anda belum memiliki Master yang diterima pelanggan, benda kerja acuan harus disepakati terlebih dahulu.
Inspeksi kebersihanPenghitungan jumlah dan pengukuran ukuran titik hitam dan jejak pada permukaanHarus ditetapkan ulang berapa ukuran dan jumlah titik yang dianggap tidak lolos.
PemasanganTahap pengujian pada sampel benda kerja di kabin uji sebelum berinvestasi pada sistem penuhUntuk pemasangan di lini produksi nyata, kondisi cahaya, posisi pemasangan, dan kecepatan lini harus disurvei terlebih dahulu.
  • Siapkan sampel benda kerja berupa lembar yang baik dan lembar yang cacat, beserta Master setiap kelompok, untuk pengujian dan penetapan kriteria
  • Pilih apakah akan menggunakan mode yang dikontrol sendiri oleh pengguna atau mode otomatis, lalu bandingkan waktu inspeksi per lembar dengan kecepatan lini produksi
  • Rencanakan cara meneruskan hasil pemilahan, misalnya menggunakan laporan agar petugas memisahkan lembar, atau menghubungkannya ke mekanisme pemilahan pada lini produksi

Teknologi yang digunakan

Visi MesinImage ProcessingCube 5MP CameraMedusa Processing UnitLighting ControlBar Light

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bagaimana sistem mengetahui lembar mana yang gradasi warnanya menyimpang?

Sistem membandingkan gambar setiap lembar dengan sampel prototipe (Master) kelompok yang telah ditetapkan, dengan pemotretan di bawah pencahayaan yang kecerahannya dikontrol. Lembar yang gradasi warnanya sesuai dengan Master menampilkan hasil OK (lolos) berwarna hijau, sedangkan lembar yang tidak sesuai menampilkan hasil NG (tidak lolos) berwarna merah.

Sejauh mana kebersihan lembar dapat diperiksa?

Dalam pengujian, program memeriksa jumlah dan ukuran titik hitam dan jejak plastik pada lembar, dan mendeteksi banyak jejak plastik dan titik hitam pada lembar dari salah satu kelompok. Kriteria lembar yang lolos harus ditetapkan bersama pabrik berdasarkan benda kerja nyata.

Seberapa cepat inspeksi per lembar?

Target desainnya adalah sekitar 3 detik per lembar pada mode Manual dan sekitar 1 detik per lembar pada mode Automatic. Kedua nilai tersebut harus diukur ulang terhadap kecepatan lini produksi sebenarnya sebelum digunakan.

Apa yang perlu disiapkan dari pihak pabrik sebelum pengujian?

Siapkan sampel benda kerja berupa lembar yang baik dan lembar yang cacat, beserta Master setiap kelompok yang diterima pelanggan, tetapkan berapa ukuran dan jumlah titik hitam yang dianggap tidak lolos, serta sampaikan kecepatan lini produksi dan posisi pemasangan kamera.

Jika membutuhkan sistem seperti ini, berapa harganya?

Tidak ada harga standar. Harga bergantung pada benda kerja contoh, kriteria pemilahan, kecepatan lini produksi, dan kondisi lokasi kerja. Hubungi kami untuk meminta penawaran harga.

Menginginkan sistem seperti ini untuk pekerjaan Anda?