検査機の導入に踏み切れない品質保証担当必見。ローコストなのに効果が大きいカメラ活用方法!

ローコストなのに効果が大きいカメラ活用方法

AIや新たな撮像技術がリリースされても、まだまだ簡単には行かないのが外観検査プロジェクト。みなさんはこんなお悩みはありませんか?

「検査機の導入を検討しているが、効果が得られるのか不安・・・。」
「改善はしたいが、検査機に大きな投資は出来ない。」
「画像検査の有効性を長期的に検証し、導入のリスクを抑えたい。」

今回はこれらのお悩みを解決する1案をお届けします。
それは「まずはカメラを設置し、全ワークを撮像する」こと。
いきなり自動化せず、画像保存するだけです。

この提案を実施することで、ローコストに品質改善しながら効率的に画像検査機の導入を進めることが可能です。目視検査と外観検査機の中間案として、品質管理のジレンマを抱える方々に注目され始めています。

活用方法とメリット

画像検査は、画像処理機と周辺機器だけでも1セットで100〜300万円かかり、設備化すればゆうに数千万円のコストがかかります。(画像センサは100万円を切るものもありますが、ここではより難易度の高い外観検査を対象として記述します。)
コストと能力のバランスで、なかなか導入に踏み切れないユーザーは少なくありません。そのようなユーザーの中には、目視検査だけ続けていても将来は成り立たないと考え、画像検査機の導入を検討しているものの、コストの高さに躊躇している方もいます。

このようなユーザーの悩みを解決するのが、今回の御提案「全ワークの画像保存」です。

「画像保存だけして、何の役に立つのか?」「リアルタイムでNG排出が出来ないと意味ないのでは?」という疑問もあるかもしれません。実は保存された画像には以下の3つの活用方法があります。

  1. 工程改善
    • 蓄積された画像をオフラインで解析し、欠陥の発生状況を把握。結果を工程へフィードバックし、工程改善へつなげます。
  2. エビデンス化
    • 画像は品質管理の記録として活用できます。顧客からの問合せに対しても迅速に対処することができます。
  3. 自動化判断
    • 製品や欠陥のバラつきが大きいケースなどにおいて、中・長期的に評価することでリスクを下げ、合理的に自動化を検討することができます。

この活用方法を一言にすると、
「ローコストで目視検査に頼る現状を変える」ことです。

順に解説していきます。

前提:画像処理はリアルタイムでなくてもいい

まず、この提案に重要なことをお伝えします。
通常、画像検査機では画像処理をリアルタイムに行いNG排出することが必要です。そのため、画像検査機に必要なハードウェアやソフトウェアのコストが高くなる傾向でした。しかし、今回の提案は「オフラインで画像処理を行う」と割り切った考え方が前提となります。オフラインで画像処理を行うことで、以下のメリットがあります。

  • このコンセプトにはメカや大がかりな制御はなく、カメラを設置するだけ。そもそもイニシャルコストが安い。
  • 画像処理に必要なハードウェアやソフトウェアのコストが低減できる。例えば、PCも一般的なスペックで十分に処理が可能。
  • AIなど比較的処理時間がかかるプログラムも適応可能。その結果、分類機能も追加しやすい。

これが「ローコストで効率的」であることの根拠です。

話を活用方法とメリットに戻しましょう。

活用方法①:工程改善

画像解析し、品質改善につなげる

オフラインだとしても、画像処理によって欠陥の種類や発生率などの解析は可能です。

発生した欠陥の様子やその数値データを得られれば、各工程へフィードバックをかけ、欠陥そのものを減らす活動にスムーズにつなげることができます。つまり、NG排出によって流出を防ぐのではなく、画像を起点として工程全体を最適化・改善させるという考え方です。NG排出はあくまでも手段の1つに過ぎません。

大きなコストをかけずに着手できる、まさに自動化と目視検査の中間的な手法と言えます。

活用方法②:エビデンス化

保存した画像はエビデンスになる。

全てのワークを撮像することで、残された画像は品質保証やトラブル対応などに活用することが出来ます。

例えば、納入先のお客様から品質の問合せがあったとします。
納入した製品に傷がついていたと言われた貴社は「ウチで付いた傷ではないのではないか?」と思うこともあるでしょう。
ただし、それを証明するのは容易ではありません。自社・取引先の双方で膨大な時間をかけて調査を進めることになります。
ただし、画像が残っていれば取引先にも明示でき、お互いが時間の短縮になるため双方にメリットがあります。

確認する際には下記の条件を満たす必要があります。

  • 欠陥が画像で認識できるレベルであること。
  • 画像データを一定期間保存しておけること。

活用方法③:自動化判断

自動化判断

画像検査機の検討の際、品質保証担当にとって最も重要なのは「検査能力の高さと安定性」です。数千万円をかけて発注した検査装置が失敗することは必ず避けなければなりません。そのようなリスクを下げるために、中・長期的に評価することは有効な手段です。

通常、画像処理メーカーに依頼すればデモ機は貸してもらえますが、それは2週間程度です。中・長期的に評価するには十分な時間ではありません。そこで、カメラ・照明など必要最低限の機材を購入する必要はありますが、実ラインで中・長期的に評価できれば、リスクを下げられるメリットがあります。これらの初期費用は通常の画像処理機と比べれば圧倒的に安価です。

数カ月において評価・解析を進めていく中で、検査能力や課題も見えてくるはずです。その結果を踏まえて、検査機の仕様やコストを検討することは非常に合理的と言えるでしょう。この段階でメーカーへデモ機を借りるのは良い選択肢です。自動化に向け、より具体的な処理時間や検出能力を確認することができます。

導入・運用が難しそう・・・?

ここまでが活用方法とそれらのメリットです。ただし、疑問や不安を感じた方がいるかもしれません。

「光学条件の作り方がわからない」
「1日に数万枚ある画像の中から、目的の画像を見つけることは難しいのでは…」
「自社で解析することはできない…」

これらの運用面の課題はPixelupにてサポートプランを用意しております。

光学条件の構築からインストールも対応。また画像から欠陥を分類しそれらの検索も容易に実現するフレームワークもご用意しており、安心して導入頂くことができます。

画像検索については一例を動画でお見せします。

事前に各画像にスコアを付与。0.00(NG)に近い製品に絞って画像を検索している様子です。

より具体的な方法や、欠陥の分類やレベルから画像検索する様子は打合せにてお見せすることが可能です。

どのような現場が導入しやすいのか?

カメラを取付け、画像を保存するだけでもメリットがありそうなことはわかってきたと思います。ただ、「うちの現場に取付できるのか・・?」と疑問を持つ方も多いでしょう。
カメラを取付け易い環境は以下が考えられます。

ボトルの製造ライン
コンベア上でワークが搬送されている。
搬送されているワークの上・または横から撮像することは比較的容易です。
組立
マニュアルでの組立ライン
スイッチやセンサを追加し、組立中の各工程を撮像することが可能です。
組立機の中のカメラ
加工機・組立機に組み込み
既に稼働中の設備の中にカメラをインストールします。既にPLCが組み込まれており、制御面ではトリガ信号を入力するだけです。

もちろん、他の環境・工程でもカメラは取付は可能です。ご相談いただければ、具体的な方法を御提案いたします。

Pixelupの提供するサービス・サポートプラン

「全ワークの画像保存」をみなさんが導入・運用できるよう、Pixelupでは下記のプランをご用意しています。

産業用カメラ
シンプルプラン
初期導入に必要なことをまとめて対応
・光学条件の検討
・カメラ・照明などの機材ご提供
・治具手配及び現場へのインストール
検査データを解析
アドバンスプラン
撮像した画像の運用全般をサポート
・欠陥検出及び分類(ルールベース・AI)プログラム
・ディープラーニング用モデル作成
・画像・結果の可視化
自動化から運用までサポートいたします。
オールプラン
自動化まで含めた全面サポート
・設備のコンセプト・仕様取りまとめ
・画像処理・AIメーカーの選定
・プロジェクトマネジメント
・立上げ・納入後の運用支援

*欠陥モードの数や撮像箇所に応じて、見積価格は変動いたします。

また、各プランは柔軟にアレンジが可能です。

例えばシンプルプランにおいて、既にカメラをお持ちであれば光学条件や取付のみを支援することも可能です。

まとめ

改めて画像だけ撮像する場合の活用方法とメリットをまとめましょう。

  1. 工程改善
    • 蓄積された画像をオフラインで解析し、欠陥の発生状況を把握。結果を工程へフィードバックし、工程改善へつなげます。
  2. エビデンス化
    • 画像は品質管理の記録として活用できます。顧客からの問合せに対しても迅速に対処することができます。
  3. 自動化判断
    • 製品や欠陥のバラつきが大きいケースなどにおいて、中・長期的に評価することでリスクを下げ、合理的に自動化を検討することができます。

この活用方法を一言にすると、
「ローコストで目視検査に頼る現状を変える」ことです。

この方法で、リスクを減らしながら品質改善・画像検査機の導入を進めれば、検査工程が抱える様々な課題をクリアしていけるはずです。

お問い合わせ

「全ワークを画像保存」するこの御提案、いかがでしたでしょうか。品質保証担当者のみなさん、ぜひ取り入れてみてください。
画像やデータの可視化まで実現できれば、改善はもちろん社内の品質に関する意識やDXリテラシーも向上するでしょう。運用は各項目でPixelupが全面サポートいたします。

各プランの費用について、お客様のワークや欠陥・ご要求に応じて変動するため固定価格は設定していません。ぜひ下記フォームよりお問い合わせください。

情報共有用のリーフレットはダウンロードページからPDFにてダウンロード可能です。

また、リソースの都合上、お申し込みが多い場合はお待ちいただくこともございます。ぜひお早目のお問い合わせをお待ちしております。

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