Mesin pemeriksaan kelim tin DSIS yang menggunakan kamera dan tolok digital untuk pengilang tin logam di Thailand

Latar belakang masalah

Cabaran kes ini ialah mengukur kelim berganda tin sampel dalam masa yang lebih singkat, dengan hasil pengukuran yang tidak bergantung pada petugas pengukuran. Kelim berganda ialah bahagian yang membolehkan tin tertutup rapat, maka kilang perlu mengambil tin secara rawak untuk diukur dan dibandingkan dengan kriteria produk secara berkala. Sebelum ini, bahagian kawalan kualiti melihat kesan lipatan secara visual, kemudian mengukur dengan tolok dail (Dial Gauge ialah tolok jarak jenis jarum pada muka dail) dan mencatat nilai satu demi satu.

Mesin pemeriksaan kelim yang ada di pasaran ialah mesin import berharga tinggi. Oleh itu, kami membangunkan mesin DSIS di bawah projek pembangunan produk teknologi bagi menggantikan import oleh Kementerian Sains dan Teknologi. Pengguna mesin ini ialah pengeluar tin logam di Thailand.

Keperluan dan kekangan

Mesin perlu dapat mengukur nilai daripada tolok dan juga nilai daripada imej, serta menyimpan bukti pengukuran untuk semakan kemudian. Keperluan utama dalam dokumen produk adalah seperti berikut:

• Menerima 4 nilai daripada tolok digital (Digital Dial Gauge), iaitu ketinggian tin (Can Height), kedalaman penutup (Countersink Depth), ketebalan kelim (Seam Thickness) dan lebar bebibir (Flange Width)
• Mengukur 4 nilai kelim daripada imej kamera, iaitu Seam Length, Body Hook, Cover Hook dan Overlap
• Menetapkan kriteria nilai minimum, nilai tengah dan nilai maksimum secara berasingan mengikut model tin, dan memaparkan warna amaran apabila mana-mana nilai melebihi kriteria
• Boleh melakukan penentukuran (Calibration) bagi tolok dan kamera
• Menyimpan nilai yang diukur dan imej kelim dalam pangkalan data yang boleh diambil dan digunakan oleh sistem ERP kilang
• Menjana laporan CPK (indeks keupayaan proses) dan Control Chart (carta kawalan)
• Memisahkan hak akses pengguna kepada 4 peringkat, dan membolehkan pasukan membantu menjaga sistem dari jauh melalui Remote Desktop

Mengapa mesin DSIS mengukur kelim daripada imej kamera, bukan dengan melihat secara visual?

Mesin DSIS mengukur kelim daripada imej kamera untuk mengurangkan pergantungan pada penglihatan petugas pengukuran dan pencatatan nilai secara manual. Body Hook, Cover Hook dan Overlap berada di dalam kelim, maka perlu dilihat daripada imej keratan rentas kelim. Apabila mengukur pada imej, petugas pengukuran boleh mengalihkan garis ukur supaya sejajar dengan tepi sebelum merekod, dan nilai masuk ke sistem bersama imej tanpa perlu dicatat secara manual.

Nilai yang diukur dengan tolok masih menggunakan tolok digital, tetapi petugas pengukuran menekan suis kaki (Foot Switch) untuk menghantar nilai ke sistem dan bukan mencatatnya. Pemprosesan dilakukan pada papan pemprosesan terbenam yang menggunakan Embedded Linux (sistem pengendalian Linux untuk peranti terbenam). Langkah pengukuran bagi satu pusingan adalah seperti berikut:

1. 1

   Log masuk dan pilih model tin

   Pengguna log masuk mengikut hak akses masing-masing, kemudian memilih model tin yang akan diukur. Setiap model mempunyai kriteria nilai minimum, nilai tengah dan nilai maksimum tersendiri. Pentadbir boleh menambah atau memadam model sendiri.

2. 2

   Ukur dengan tolok digital, kemudian tekan suis kaki

   Petugas pengukuran menggunakan tolok digital untuk mengukur Can Height, Countersink Depth, Seam Thickness dan Flange Width. Apabila suis kaki ditekan, nilai masuk ke sistem tanpa perlu dicatat secara manual.

3. 3

   Ukur kelim pada imej keratan rentas

   Program memaparkan imej keratan rentas kelim berserta garis ukur Seam Length, Body Hook, Cover Hook dan Overlap. Petugas pengukuran boleh mengalihkan garis supaya sejajar dengan tepi sebelum merekod.

4. 4

   Amaran apabila nilai melebihi kriteria

   Sistem membandingkan nilai yang diukur dengan kriteria model berkenaan, dan memaparkan warna amaran apabila mana-mana nilai melebihi kriteria.

5. 5

   Simpan data dan jana laporan

   Nilai yang diukur dan imej kelim disimpan ke dalam pangkalan data yang boleh diambil dan digunakan oleh sistem ERP. Pengguna boleh mencetak laporan data, graf, imej, laporan tetapan model produk, laporan penentukuran, CPK dan Control Chart.

Apakah yang kami serahkan dalam kerja mesin pemeriksaan kelim tin DSIS?

Kami menyerahkan 2 mesin DSIS yang kami reka bentuk sendiri merangkumi perkakasan, perisian dan mekanisme, berserta pemasangan dan pengujian di kilang pengguna, serta dokumen produk. Bahagian utama mesin adalah seperti berikut:

• Set penerimaan nilai daripada tolok digital, berserta suis kaki
• Kamera pengukur imej keratan rentas kelim, berserta garis ukur yang boleh dilaraskan oleh petugas pengukuran
• Papan pemprosesan terbenam Embedded Linux
• Halaman tetapan model tin dan kriteria setiap model, serta sistem penentukuran tolok dan kamera
• Pangkalan data nilai yang diukur dan imej kelim, yang boleh diambil dan digunakan oleh sistem ERP
• Laporan data, graf, imej, laporan tetapan model produk, laporan penentukuran, CPK dan Control Chart
• Hak akses pengguna 4 peringkat, iaitu Operator, QC Shift Head, QA Supervisor dan Admin
• Remote Desktop untuk membolehkan pasukan membantu menjaga sistem dari jauh

Langkah pelaksanaan dan pelarasan

Kerja ini dilaksanakan pada tahun 2016–2017, bermula daripada pembinaan mesin, pemasangan di kilang, hingga pelarasan mengikut penggunaan. Urutan kerja adalah seperti berikut:

1. Tahun 2016: Mereka bentuk dan membina 2 mesin DSIS di bawah projek Kementerian Sains dan Teknologi
2. Tahun 2016: Pemasangan dan pengujian di kilang pengguna, kemudian pelarasan mengikut permintaan pengguna sebanyak 4 pusingan, seperti yang dirumuskan dalam dokumen produk edisi akhir tahun 2016
3. Tahun 2017: Laporan pemanfaatan tahunan 2017 merekodkan penggunaan kesemua 2 mesin di kilang pengguna

Sebahagian item tambahan yang diminta oleh pengguna dipersetujui untuk dibawa ke fasa berikutnya. Oleh itu, item tersebut tidak termasuk dalam kerja pusingan ini.

Hasil yang dapat disahkan daripada penggunaan di kilang

Hasil yang dapat disahkan bagi kes ini datang daripada laporan pemanfaatan tahunan 2017. Laporan tersebut menyatakan bahawa kilang menggunakan kesemua 2 mesin DSIS untuk mengasingkan tin yang baik, mengurangkan masa kerja, dan dapat mengukur dengan lebih teliti setelah beralih daripada melihat secara visual dan mengukur dengan tolok dail kepada pengukuran dengan kamera.

Laporan ini menyatakan hasil dari segi penggunaan, dan tidak menyatakan angka seperti masa yang dikurangkan. Hasil ini hanya meliputi kerja pusingan ini, dan tidak termasuk item tambahan yang dibawa ke fasa berikutnya.

Apakah yang kita pelajari

Kerja ini memberikan prinsip berikut untuk kerja mesin pengukur kualiti di kilang:

• Capai persetujuan tentang borang laporan dan struktur data model produk sebelum mereka bentuk pangkalan data. Dalam kerja ini, banyak permintaan pelarasan berkaitan format laporan, dan permintaan supaya model tin dengan nama yang sama digunakan pada beberapa barisan pengeluaran memerlukan pangkalan data direka bentuk semula.
• Mesin pengukur yang ditempatkan di kilang mesti mempunyai bekalan kuasa yang stabil. Semasa tempoh ujian kerja ini, lonjakan kuasa menyebabkan sistem tergantung, maka kami mencadangkan pemasangan unit bekalan kuasa sandaran (UPS).
• Nilai yang diukur boleh digunakan untuk menentukan kualiti apabila mesin pengukur telah melalui penentukuran dan pihak yang berhak mengubah kriteria dapat dihadkan. Mesin dalam kerja ini boleh ditentukur bagi tolok dan kamera, memisahkan hak akses pengguna kepada 4 peringkat, dan menyimpan imej kelim bersama nilai yang diukur.

Cara menggunakan pendekatan ini di kilang anda

Jika kilang anda perlu mengukur kelim tin secara rawak, atau mengukur bahan kerja dengan tolok untuk beberapa nilai, anda boleh menggunakan pendekatan yang sama dengan kes ini, iaitu menerima nilai daripada tolok digital terus ke sistem, mengukur nilai di dalam kelim daripada imej keratan rentas, dan membandingkan dengan kriteria mengikut model. Bahagian yang perlu diubah suai ialah tolok, bahan kerja dan format laporan kilang anda.

• Kilang pengeluaran tin logam atau penutup tin yang perlu mengukur kelim secara rawak dan berkala
• Kilang makanan atau minuman yang menutup tin sendiri dan perlu menyimpan bukti pemeriksaan kelim
• Bilik QC yang sudah mempunyai tolok digital dan ingin berhenti mencatat nilai secara manual