Yrityksen laatuimago ja tehokas tuotanto voidaan rakentaa vain tasaista laatua asiakkailleen tuottavien prosessien varaan. Lasiteollisuudessa automaattinen laadunvalvonta toteutetaan online skannereilla. Se toimii parhaiten silloin kun siihen on valittu tarkoituksenmukainen teknologia, joka mittaa kattavasti ja luotettavasti prosessin tuotosta.
Automaattisen laadunvalvonnan toteuttaminen on helppoa, kun ymmärtää eri tekniikoiden erot ja ottaa ne huomioon suunnittelu- ja hankintavaiheessa. Samat teemat nousevat aina esiin, kun keskustellaan laadunvalvonnsta, leanistä ja tehokkuudesta.
Mitä tarkastetaan missäkin vaiheessa?
Skannereita käytetään lasiteollisuudessa nykyisin monessa eri vaiheessa riippuen siitä, mitä laadunvalvonnalla halutaan saavuttaa. Tuotannon tehostamisen ja hukan vähentämisen kannalta oikein ajoitettu automatisointi kannattaa joka tapauksessa aina.
Virheet pitää löytää tuotannosta mahdollisimman aikaisessa vaiheessa, jotta lisää hukkaa aiheuttava viallinen lasi saadaan prosessista pois. Kun virhe havaitaan heti, prosessia voidaan säätää, kulutusosia vaihtaa tai järjestää koneelle tarvittava huolto. Tuotannon aikaisen tarkastuksen suurin etu tulee tehokkuuden ja tuottavuuden parantamisesta. Lopputarkastus tehdään usein asiakkaan tai normien vaatimusten täyttämiseksi ja dokumentoinnin tuottamiseksi.
Ajoneuvoteollisuudessa lasi tarkastetaan tyypillisesti esityöstölinjan jälkeen, jotta viallinen lasi saadaan pois aiheuttamasta lisää hukkaa. Reunastaan virheellinen lasi on altis rikkoontumiselle taivutuksessa. Viallisen lasin tilalle voidaan leikata ja työstää uusi lasi heti, eikä esimerkiksi taivutusta tarvitse aikatauluttaa uudelleen.
Pesukoneen jälkeen lasista tarkastetaan pinnanlaatu, reunavirheet ja mitat. Mittatarkastus voi sisältää myös muodon tarkastuksen, porattujen reikien ja lovien mitat ja paikat, kun osalle on DXF olemassa. DXF tarvitaan myös silloin, kun esimerkiksi tuulilasin eri alueille määritellään eri laatukriteerit.
Kuva Softsolution GmbH
Kameraan ja skannaukseen perustuvat teknologiat
Laadunvalvontaskannerit perustuvat yleensä joko kameratekniikkaan tai telesentriseen skannaukseen ja näiden erot on tärkeä ymmärtää, jotta kuhunkin kohteeseen voidaan valita siihen parhaiten soveltuva laite.
- Kameraan perustuva tekniikka toimii parhaiten sellaisten virheiden tunnistuksessa, joita ihmissilmäkin näkee ja tunnistaa. Kameratekniikka sopii erittäin hyvin anisotropian, optisten vääristymien ja tasomaisuuden mittaamiseen. Kameratekniikan tarkkuus ei riitä mittojen ja muotojen tarkastukseen, eikä reunan hionnan laadun tarkastukseen.
- Telesentrinen skannaus perustuu suunnattuun valon käyttöön ja on ylivoimainen menetelmä mittojen tai hyvin pinten virheiden havaitsemiseen. Telesentrin skannaus on ainoa luotettava menetelmä esimerkiksi reunan pienten lohkeamien ja särjöjen havaitsemiseen, jotka jäävät kameralta piiloon.
Skannauskulmasta johtuen reunassa olevat pienet lohkeamat, säröt ja muut virheet jäävät kameralta piiloon ja siksi havaitsematta.
Suunnatulla valolla skannattaessa lasia tarkastellaan aina 90° kulmassa. Tarkka skannaus on edellytys aina, kun myös mitat pitää tarkastaa.
Reunan laadun tarkastaminen on tärkeää, koska huono reunatyöstö ja etenkin lasin reunassa olevat säröt ja lohkeamat lisäävät rikkoontumisriskiä karkaisun ja taivutuksen aikana.
Softsolutionin LineScanner perustuu telesentriseen skannaukseen.
Tekoäly ja koneoppiminen
Tekoälyn algoritmien toimivuus on ensiarvoisen tärkeä, kun skannerin tuottama kuva konvertoidaan muotoon, joka voidaan analysoida, kategorisoida ja mitata. Toimiakseen hyvin tekoäly tarvitsee hyvälaatuista ja korkearesoluutioista dataa, jotta algoritmien tuottama tieto olisi luotettavaa ja tarkkaa. Lopputuloksen laatu on suoraan verrannollinen syötettyyn dataan. Epäselvästä tai huonolla resoluutiolla otetusta kuvasta ei tekoälykään saa selvää, mikä johtaa epäluotettavaan mittaukseen ja tarkastukseen.
Joskus kone tulkitsee poikkeamat eri tavalla kuin operaattori. Järjestelmän toimivuuden parantamiseksi on tärkeää, että ohjelmisto ottaa operaattorin palautteen huomioon jatkossa. LineScanner oppii operaattorin palautteesta ja säätää kategorisointia ja arviointia vähentääkseen turhia hylkäämisiä.
Tyyppiesimerkki huonosta laadusta, jonka ei pitäisi päätyä asiakkaan ikkunaan. Epätasainen valoaukkoon pursunut butyyli ja sisäpuolella oleva roiske.
Tämä olisi helposti havaittu automaattisella skannerilla ajoissa ja koneelle voitu tehdä tarvittava huolto.
Asennuskohteeseen päästyään ikkuna toimii vuosia huonona mainoksena ikkunatehtaalle.
8- vai 16-bittinen teknologia
16-bittinen teknologialle toteutettu järjestelmä on tarkkuudeltaan, erottelukyvyltään ja luotettavuudeltaan ylivoimainen 8-bittiseen verrattuna. 16-bittisen teknologia mahdollistaa 65536 harmaasävyä, kun 8-bittinen vain 256. harmaasävyjen määrä on erityisen tärkeää silloin, kun joudutaan tarkastamaan valon läpäisevyydeltään laaja skaala erilaisia laseja kirkkaasta aina tummiin 15% laseihin.
16-bittinen teknologia 65536 sävyllä takaa huomattavia toiminnallisia etuja. Samat herkyyssäädöt toimivat koko skaalalla kirkkaista laseista tummiin massavärjättyihin laseihin. Säädöiltään yksinkertainen järjestelmä on nopea asentaa ja helppo käyttää. Se on vähemmän altis pölystä johtuville ongelmille, joka tekee siitä luotettavan ja helposti huollettavan ja ylläpidettävän.
Kuva Softsolution GmbH
Herkkyyssäätö ja muuttuvat laatukriteerit
Suurin osa yrityksistä käytää eri tilanteisiin sopivia laatukriteerejä, riippuen lasityypistä, jatkoprosessoinnista, käyttökohteesta ja asiakkaasta. Joskus lasin eri alueille määritellään eri kriteerit. Virheetön reunan laatu on ratkaisevaa silloin, kun lasin reuna jää näkyville. Näytöissä ja myyntikalusteissä pinnanlaatuun kiinnitetään enemmän huomiota kuin kaidelaseissa tai yläpuolisissa valoaukoissa.
Kokenut lasin karkaisija tietää, että puutteellinen reunan laatu ja säröt altistavat lasin rikkoontumiselle uunissa tai chillerissä.
Helppo ja nopea herkkyyssäätö on oleellista prosessin optimoinnin kannalta. Kuvassa tuotantolinjaa hoitava operaattori voi verrata lasissa olevia virheitä koneen tuloksiin reaaliajassa ja säätää virheherkkyyttä tarpeen mukaan neljällä liukukytkimellä kontrastin ja koon mukaan.
Kuva Softsolution GmbH
Tilantarve ja muunneltavuus
Tilantarve ja asennuksen helppous jää usein huomioimatta, mikä johtaa ennalta arvaamattomiin kustannuksiin. Linjalla on harvoin turhaa tilaa ylimääräisille koneille. Kompakti rakenne on selkeä etu solloin kun laite joudutaan integroimaan ahtaseen tai olemassaolevaan tilaan. Skanneri saadaan aina mahtumaan pienempä tilaan kuin kamerapohjaiset järjestelmät; varsinkin jos kyseessä on vertikaalinen eristyslasi- tai työstä/ pesulinja.
Joskus skannerin siirto tuotantoketjussa on tarpeen. Linescanner on ainoa järjestelmä, joka voidaan siirtää esimerkiksi eristyslasilinjalla tarpeen mukaan prässin eteen tai taakse ja lisätä siihen jälkeenpäin tarvittavat ohjelmistopaketit.
Datan hallinta, tilastointi ja dokumentointi
Toimiva laadunvarmistusjärjestelmä pitää sisällään käyttäjäystävälliset työkalut datan hallinnointiin, tilastoimiseen ja dokumentointiin, jotta yrityksen eri toiminnot saavat tarvitsemansa tiedon. Tuotannonjohto ja laatuorganisaatio osaa arvostaa mahdollisuutta datan siirtoon Exceliin analysointia ja tulosten esittämistä varten. Lopputarkastus tuottaa standardien, turvamääräysten ja asiakkaiden vaatimat sertifikaatit ja dokumentit. Oli järjestelmä mikä tahansa, sen yhteensopivuus ISO 9001 laatujärjestelmän kanssa kannattaa varmistaa.
LineScannerissa on kätevät ja joustavat työkalut tilastointiin ja datan hallintaan. Kaikki skannaukset näytetään taulukkomuodossa, jossa voidaan muuttaa näkymää ja käyttää filtteröintiä, sorttausta ja etsintäfunktiota. Skannausten jäljitettävyys on helppoa etsintäfunktiolla käyttäen viivakoodia, tilausnumeroa tai muuta tietoa. Tulos on parin klikkauksen päässä. Viikkoraportit näytetään havainnollisina grafiikoina.
Management Console pitää tehtaassa olevat monet skannerit helposti näkyvillä ja hallittavissa.
Päänäkymästä löytyy yhdellä silmäyksellä tuotannon kannalta tärkein tieto; järjestelmän tila, tuotanto ja laatu sekä huoltotilanne reaaliajassa.
Kuva Softsolution GmbH
Juha Karisola © Akaan Trading Oy