Baza Wiedzy
Wdrożenie10 min czytania

Jak kamera sprawdza, czy wszystkie śruby są na swoim miejscu?

DBR77 Team · Opublikowano

Kamera porównuje każdy zmontowany wyrób z zatwierdzonym wzorcem. Liczy śruby, sprawdza ich położenie, typ i ułożenie, a także obecność drutu zabezpieczającego, uszczelek i złączy. Jeśli coś się nie zgadza, pracownik od razu na stanowisku dostaje zdjęcie z zaznaczonym miejscem niezgodności. Kamera nie zmierzy momentu dokręcenia i nie zobaczy śruby zasłoniętej inną częścią, dlatego te parametry nadal kontroluje narzędzie i proces.

Zakłady kupują coraz więcej systemów wizyjnych. W Ameryce Północnej sprzedaż systemów wizyjnych wzrosła o 8,8% rok do roku w drugim kwartale 2026 roku, a VDMA spodziewa się, że europejska branża wizji maszynowej urośnie w 2026 roku o 3%. W tym artykule zajmujemy się jednym zadaniem z tego obszaru, o które często pytają nas działy montażu i utrzymania ruchu: czy każda śruba jest tam, gdzie przewiduje rysunek?

Jak kamera sprawdza, czy wszystkie śruby są na swoim miejscu?

Dlaczego brak śruby umyka nawet uważnemu kontrolerowi

Kontrola wzrokowa jest monotonna i nawet doświadczeni kontrolerzy przepuszczają wady. W badaniu Sandia National Laboratories 82 kontrolerów sprawdzało 140 części pod kątem ośmiu rodzajów wad. Wychwycili 85% wadliwych części, a jednocześnie błędnie odrzucili 35% dobrych części. Autorzy zauważyli, że to niewiele lepszy wynik niż średnia branżowa, wynosząca 80%.

Zabezpieczenia przed odkręceniem to stały punkt kontroli. FAA przypomina mechanikom, że drut zabezpieczający stosuje się tam, gdzie śruba może się poluzować od drgań. Norma NASA dla połączeń gwintowych wymaga sprawdzenia, czy zabezpieczenia są założone, a dla zabezpieczeń mechanicznych jako metodę wskazuje kontrolę wzrokową po montażu.

Ryzyko rośnie przy poprawkach, bo ponownie rozkręconej części nie obejmuje już pierwotna kontrola. W dochodzeniu w sprawie lotu Alaska Airlines 1282 NTSB ustaliła, że brakowało czterech śrub mocujących zaślepkę drzwi już przed wypadkiem. Prac nie udokumentowano, więc nikt z kontroli jakości nie sprawdził zamknięcia zaślepki. W większości zakładów stawka jest dużo mniejsza, ale wniosek jest ten sam: to, co zrobiono po kontroli, trzeba sprawdzić osobno.

Jak kamera sprawdza, czy wszystkie śruby są na swoim miejscu? — DBR77 IIoTJak kamera sprawdza, czy wszystkie śruby są na swoim miejscu? — DBR77 IIoT

Jak działa porównanie ze wzorcem

Porównanie ze wzorcem ustawia się w trzech krokach: mówisz systemowi, czego ma szukać, pokazujesz, jak wygląda dobry wyrób, i decydujesz, co ma się stać, gdy coś się nie zgadza. W DBR77 IIoT za kamery odpowiada Vision AI i wygląda to tak:

  1. Opisujesz scenę słowami. Inżynier wpisuje, czego kamera ma szukać, na przykład „śruby na kołnierzu A”. Nie trzeba zbierać danych do uczenia ani uruchamiać osobnego projektu.
  2. Oznaczasz kilka części jako OK albo NOK. Zatwierdzony wyrób staje się wzorcem. W przykładzie OK to „10 z 10 śrub założonych i zadrutowanych”, a NOK to „brak śruby albo zła śruba”.
  3. Ustawiasz regułę i reakcję. Reakcją może być zliczenie, zapis, ostrzeżenie albo powiadomienie wskazanej osoby. Bez programowania.

Od tej chwili każdy obraz jest porównywany z tym, czego system się nauczył. Jeden obraz jest analizowany w około 25 ms na komputerze, który stoi u Ciebie w zakładzie. Wystarczy zwykła kamera IP.

Animacja: kamera porównuje kołnierz z zatwierdzonym wzorcem i zaznacza dwie niezgodności

Przykład poglądowy z prezentacji DBR77 Vision AI: skan zaznacza brak śruby na pozycji 3 i brak drutu zabezpieczającego między pozycjami 7 i 8.

Animacja to przykład poglądowy: jeden kołnierz i dziesięć śrub. Skan pokazuje brak śruby na pozycji 3, a między pozycjami 7 i 8 nie wykrywa drutu zabezpieczającego. Tablet przy stanowisku pokazuje obie niezgodności na zdjęciu kołnierza.

O tym, kiedy kamera w ogóle jest dobrym źródłem danych dla stanowiska, piszemy w artykule o kamerach jako czujnikach.

Sprawdź porównanie ze wzorcem na swojej części

Przynieś kilka zdjęć dobrego wyrobu i jedno z niezgodnością. Pokażemy, co system wychwyci, a czego nie.

Umów rozmowę

Co kamera potwierdzi, a do czego potrzeba innego narzędzia

Kamera potwierdzi to, co widzi z miejsca montażu: liczbę, położenie, typ i ułożenie części oraz widoczne zabezpieczenia. Wszystko, co jest zasłonięte, ukryte w gwincie albo mniejsze niż tolerancja widoczna na obrazie, trzeba sprawdzić inaczej.

Co sprawdzamy Kamera ze wzorcem Czym to sprawdzić
Liczba i położenie śrub Tak, jeśli widać każdą pozycję
Właściwy typ i ułożenie śruby Tak, jeśli typy różnią się wyglądem Numery części w zestawie, gdy śruby wyglądają podobnie
Drut zabezpieczający, uszczelki, złącza Tak, jeśli są w kadrze
Kroki wykonane w zaplanowanej kolejności Tak, jeśli kamera widzi miejsce pracy
Moment dokręcenia Nie Narzędzie dynamometryczne i jego zapisy
Śruby zasłonięte inną częścią Nie Kontrola przed założeniem kolejnej części
Wymiary z dokładnością do mikrometrów Nie Specjalistyczny sprzęt pomiarowy
Osłony maszyn, zatrzymanie robota ze względów bezpieczeństwa Nie Certyfikowany system bezpieczeństwa

Dwa ostatnie ograniczenia, czyli pomiary mikrometrowe i bezpieczeństwo maszyn, opisujemy też na stronie produktu: do pomiarów z dokładnością do mikrometrów potrzebna jest specjalistyczna metrologia, a Vision AI nie należy traktować jako certyfikowanego systemu bezpieczeństwa.

O wyniku w dużej mierze decyduje miejsce montażu kamery. Jeśli w chwili zdjęcia śrubę zasłania narzędzie albo kabel, kamera jej nie potwierdzi. Dlatego podczas testu sprawdzamy na stanowisku kilka ustawień kamery i wybieramy to, przy którym widać każdą pozycję. Nie przesądzamy z góry o jednym ustawieniu.

Co się dzieje, gdy kamera znajdzie niezgodność

Gdy kamera znajdzie niezgodność, uruchamia ustawioną przez Ciebie reakcję i wysyła pracownikowi zdjęcie z zaznaczonym miejscem. Każda scena w Vision AI może się skończyć na trzy sposoby:

  • Wynik zgodny. System go zlicza i zapisuje. Gdy potwierdzi 10 z 10 śrub, może na przykład uruchomić kolejne działanie, które ustawisz.
  • Wynik niezgodny. System ostrzega, zapisuje zdarzenie i powiadamia osobę, na przykład: „Zły typ śruby na pozycji 4”, ze zdjęciem pozycji 4. O tym, co dalej, decyduje człowiek.
  • Niezgodność, której system jeszcze nie zna. Na części jest coś nietypowego. Inżynier nazywa ją raz, powstaje nowa kategoria, a następnym razem system sam ją rozpozna i obsłuży.

Schemat z prezentacji DBR77 Vision AI: opis sceny, porównanie każdej klatki, trzy możliwe wyniki i reakcje

Z prezentacji DBR77 Vision AI: każda scena ma trzy możliwe wyniki. Niezgodność trafia do człowieka, który decyduje, co dalej.

Liczenie śrub kamerą i porównanie ze wzorcem to jedna z form zabezpieczenia przed pomyłką. ASQ opisuje poka-yoke jako metodę, dzięki której błąd staje się widoczny natychmiast po wystąpieniu. Jedna z opisanych tam metod polega właśnie na liczeniu części, żeby upewnić się, że wyrób jest kompletny. Kamera robi to samo na stanowisku.

Koszt zależy od tego, gdzie niezgodność wyjdzie na jaw. ASQ odróżnia koszty błędów wewnętrznych, wykrytych przed wysyłką, od kosztów błędów zewnętrznych, wykrytych przez klienta. Brak śruby wykryty na stanowisku to poprawka na miejscu. Wykryty u klienta oznacza reklamację, a często także działania zabezpieczające.

Sam komunikat „NOK” każe pracownikowi szukać, a zdjęcie z zaznaczoną pozycją 3 od razu pokazuje, gdzie jest problem. Kto dostaje alert, na jakim urządzeniu i co potwierdza, opisujemy w artykule o tym, dlaczego alerty z maszyn nie działają na hali. O łączeniu takich zdarzeń z zapisami jakości przeczytasz w artykule IRIS o tym, jak powiązać problemy jakościowe z produkcją i utrzymaniem ruchu.

Jak sprawdzić to na własnym stanowisku

Test ma cztery etapy i po każdym możesz zrezygnować:

  1. Demo i omówienie stanowiska. Razem omawiamy stanowisko: kolejne kroki, śruby i to, jak wygląda niezgodność.
  2. Test na Twoich zdjęciach. Przesyłasz kilka zdjęć i jeden lub dwa krótkie filmy ze stanowiska, zrobione przez Twoich pracowników zgodnie z zakładowymi zasadami robienia zdjęć. Najpierw podpisujemy NDA, potem pokazujemy, co system wychwycił, a czego nie.
  3. Proof of concept na jednym stanowisku. Instalujemy system, dostrajamy go na miejscu i mierzymy wynik na stanowisku, które wybierzesz.
  4. Wdrożenie. Jeśli wyniki Cię przekonają, kontrola trafia na wszystkie stanowiska, na których ma to sens.

Na koszt składają się cztery elementy: jednostka brzegowa, układ AI, kamery oraz miesięczna licencja na oprogramowanie za każdą jednostkę. Układ AI dobiera się do liczby kamer na jednostkę, rozdzielczości i liczby klatek na sekundę oraz do tego, jak złożona jest kontrola. Jedna jednostka może jednocześnie analizować obraz z 1 do 40 kamer. Możesz użyć kamer, które już masz, albo specjalnych systemów rentgenowskich lub laserowych, zależnie od tego, co kontrola ma zobaczyć.

Jeśli dopiero wybierasz, od czego zacząć, nasz poradnik o tym, jak wybrać pierwsze zastosowanie, pomoże uszeregować kandydatów.

Gdzie to jest w DBR77 IIoT

Vision AI to część DBR77 IIoT odpowiedzialna za kamery. Obok niej działa MasterHub, który zbiera sygnały z maszyn, oraz Status Deck i tablety dla operatorów. Obowiązują tu te same zasady co w całym systemie:

  • Nasze urządzenia tylko odczytują dane. Nigdy nie wysyłają poleceń do Twoich maszyn i nie ingerują w układ sterowania. Vision AI nie zatrzymuje maszyny: tę decyzję podejmuje człowiek.
  • Obraz jest analizowany na miejscu, a wideo nie jest nagrywane. Wynikiem analizy jest zdarzenie, a pracownik dostaje zdjęcie z zaznaczonym miejscem. Dlaczego to ważne, wyjaśniamy w artykule o tym, czy przetwarzać dane lokalnie czy w chmurze.
  • Vision AI działa na DBR77 Vector, naszej własnej przemysłowej sztucznej inteligencji, którą można zainstalować na Twoich serwerach. Bez pisemnej zgody Twoje dane nie służą do uczenia żadnego modelu. DBR77 ma certyfikat ISO/IEC 27001:2022.
  • Każdy wynik trafia jako zdarzenie do IRIS, razem z danymi z maszyn.

Najczęstsze pytania

Czy kamera sprawdzi, czy śruba jest dokręcona właściwym momentem?

Nie. Kamera widzi, że śruba jest założona, na właściwej pozycji i właściwego typu, ale momentu dokręcenia nie widać. Moment zapisuje wkrętarka albo klucz dynamometryczny. Jeśli kamera widzi miejsce pracy, drugi rodzaj kontroli może potwierdzić, że kolejne kroki wykonano w zaplanowanej kolejności.

Czy potrzebujemy dużego zbioru danych do uczenia?

Nie. Opisujesz słowami, czego kamera ma szukać, i oznaczasz kilka części jako OK albo NOK. Zatwierdzony wyrób staje się wzorcem, a inżynierowie mogą dodawać nowe kontrole w trakcie pracy.

Co, jeśli śrubę zasłania część, narzędzie albo ręka?

Wtedy kamera nie potwierdzi jej w tym momencie. Rozwiązaniem jest odpowiednie ustawienie kamery i moment wykonania zdjęcia: sprawdzenie, zanim następna część zakryje śrubę, albo dodanie drugiej kamery. Zanim wybierzemy kamerę, testujemy na Twoim stanowisku kilka wariantów.

Czy kamera nagrywa naszych pracowników?

Wideo nie jest nagrywane. Obraz jest analizowany na komputerze w Twoim zakładzie. Wynikiem jest zdarzenie, na przykład „2 niezgodności na kołnierzu A”, ze zdjęciem części. Sprawdź przepisy dotyczące monitoringu w miejscu pracy i uprzedź pracowników, zanim zamontujesz pierwszą kamerę.

Czy system sprawdzi, czy kroki wykonano w dobrej kolejności?

Tak. Drugi rodzaj kontroli rozpoznaje każdy zaplanowany krok, ostrzega, gdy kolejność się nie zgadza, i wskazuje krok, którego zabrakło. Opisujemy go w osobnym artykule.

Podsumowanie

Wybierz jeden wyrób, przy którym brak śruby, drutu zabezpieczającego albo złącza skończył się już poprawką lub reklamacją. W tym tygodniu zrób kilka zdjęć dobrego wyrobu, kilka zdjęć znanej niezgodności i jeden krótki film z pracy, z miejsca, w którym można by zamontować kamerę. To wystarczy na pierwszy test. Zobaczysz, które pozycje kamera potwierdzi, a które kontrole zostaną przy narzędziu i w procesie.

Przyjdź na demo z jednym stanowiskiem

Pokaż nam wyrób i to, jak wygląda niezgodność. Zaprezentujemy porównanie ze wzorcem na podobnym przykładzie i powiemy, czego potrzeba na Twoim stanowisku.

Umów rozmowę

Źródła

Baza WiedzyUmów demo