Konenäköratkaisu tuotantoon: näin parannat laadunvalvontaa

Jos tuotannossasi tarkastetaan kappaleita silmin, tiedät, että tulos riippuu siitä, kuka tarkastaa ja kuinka pitkä vuoro on takana. Konenäköratkaisu tuotantoon poistaa tämän vaihtelun yhdestä tarkastuspisteestä kerrallaan. Sinulla ei tarvitse olla IT-osastoa eikä tietoa kuvantunnistuksesta.

Tässä artikkelissa käydään läpi, mitä konenäkö laadunvalvonnassa käytännössä tekee, milloin se kannattaa pk-yritykselle ja mitä sinulta odotetaan käyttöönotossa. Lopuksi avataan, mistä hinta muodostuu ja miksi tuen pitää jatkua toimituksen jälkeen.

Mitä konenäköratkaisu tarkoittaa pk-tuotannossa

Konenäköratkaisu koostuu kolmesta osasta: kamerasta, ohjelmistosta ja hyväksymissäännöstä. Kamera ottaa kuvan kappaleesta, ohjelmisto tulkitsee sen ja sääntö ratkaisee, menikö kappale läpi. Sinun ei tarvitse katsoa jokaista kappaletta itse.

Taustalla voi olla kahdenlaista logiikkaa. Kiinteät kuvantunnistussäännöt sopivat selkeisiin tarkistuksiin, kuten onko tarra paikallaan tai pysyykö mitta rajojen sisällä. Oppiva tekoälymalli sopii tilanteisiin, joissa virhettä on vaikea kuvata säännöllä, esimerkiksi pinnan vaurioon, joka näyttää joka kerta vähän erilaiselta. Malli opetetaan yrityksen omilla esimerkkikuvilla, ja jos haluat taustaa siitä, mistä räätälöidyn tekoälymallin hyöty syntyy, siitä on kirjoitettu erikseen.

Konenäkö kuuluu BC Bertenexin tekoälyn ja automaation kokonaisuuteen. Siihen kuuluvat kuvadata, päätössääntö ja tulos, joka ohjataan eteenpäin tuotantoprosessiin.

Miten konenäkö eroaa silmämääräisestä tarkastuksesta

Ero ei ole siinä, että kone näkisi paremmin kuin ihminen. Ero on johdonmukaisuudessa ja tallennuksessa.

Kaksi tarkastajaa voi tulkita rajan vielä hyväksyttävästä eri kohtaan, ja sama ihminen tulkitsee sen eri tavalla aamulla ja iltapäivällä. Konenäkö soveltaa samaa sääntöä ensimmäiseen ja kymmenentuhanteen kappaleeseen, ja se tallentaa kuvan ja tuloksen, joten voit jälkikäteen katsoa, miksi tietty kappale hylättiin.

Silmämääräinen tarkastus ei siis ole huono. Se on vain vaikea toistaa samanlaisena ja vielä vaikeampi kirjata ylös.

Mitä konenäkö tuo tuotannon laadunvalvontaan

Konenäkö laadunvalvonnassa toimii parhaiten, kun tarkastettava asia toistuu ja sen voi kuvata kameralle. Silloin se tekee kolme asiaa, joihin ihminen ei ole tehty: tarkastaa jokaisen kappaleen samalla tavalla, kirjaa kaiken muistiin ja huomaa poikkeaman kesken tuotannon.

Jokainen kappale tarkastetaan samalla tavalla

Pinnan vauriot ja poikkeavat mitat ovat tyypillisiä kohteita, joissa kamera on ihmistä tasaisempi. Se ei väsy, ei kiirehdi eikä tulkitse rajaa eri tavalla maanantaina kuin perjantaina.

Hyväksymisraja asetetaan kerran. Kun sitä myöhemmin muutetaan, muutos koskee kaikkia kappaleita yhtä aikaa.

Konenäkö ei kuitenkaan korvaa harkintaa kaikessa. Järjestelmä tunnistaa vain sen, minkä sille on opetettu tai säännöksi kirjattu, joten uusi tai harvinainen virhetyyppi voi mennä siitä läpi, vaikka kokenut tarkastaja pysähtyisi heti ihmettelemään.

Siksi epävarmat kappaleet kannattaa suunnitella ohjattavaksi ihmisen katsottavaksi, eikä kameraa tule ajatella ainoana tuomarina.

Virheet kirjautuvat, ja kehityssuunta näkyy

Tämä on se hyöty, jonka moni huomaa vasta käyttöönoton jälkeen. Jokaisesta tarkastuksesta jää talteen kuva, aika ja tulos, joten laatuongelmaa voi seurata ajan yli eikä vasta silloin, kun asiakas reklamoi.

Havainnollistan tätä kuvitteellisella esimerkillä, joka ei ole asiakastapaus. Pienellä kokoonpanolinjalla kamera tarkistaa jokaisen kappaleen tarran paikan ja tuotenumeron luettavuuden ennen pakkausta. Kun sama virhe alkaa toistua, järjestelmä kirjaa sen ja ilmoittaa siitä samana vuorona, eikä vikaa huomata vasta asiakkaan reklamaatiossa.

Ilman tallennusta tiedät vain, että virheitä on tullut. Tallenteiden avulla näet, milloin ne alkoivat, millä linjalla ja minkä tuote-erän yhteydessä.

Poikkeamat huomataan ennen kuin erä on valmis

Koska tarkastus tehdään linjalla, poikkeama näkyy tuotannon aikana eikä vasta lopputarkastuksessa. Jos esimerkiksi mitta ajautuu hitaasti kohti hyväksymisrajaa, näet suunnan ennen kuin yksikään kappale ylittää rajan.

Tällä on käytännön merkitystä, koska viallisen erän jälkikäteinen läpikäynti on hidasta ja kallista. Kun huomaat ajautuman aikaisin, ehdit säätää konetta tai tarkistaa raaka-aineen ennen kuin koko erä on tehty.

Konenäkö kertoo kuitenkin vain sen, mitä kuvassa näkyy. Syyn selvittää edelleen ihminen, joka tuntee koneen ja prosessin.

Konenäkö pk-yritykselle: milloin se kannattaa

Jos johdat pientä tai keskisuurta tuotantoyritystä, sinulla ei todennäköisesti ole omaa konenäkötiimiä. Konenäkö pk-yritykselle ei silti vaadi sellaista, kunhan aloitat rajatusta kohteesta ja annat teknisen toteutuksen kumppanille.

Miksi konenäkö ei ole vain suuryritysten työkalu

Konenäköä esitellään usein suurten tuotantolinjojen yhteydessä, ja siksi se tuntuu helposti liian isolta omaan tuotantoon. Todellisuudessa se ei vaadi koko tehdasta: yksi kamera yhdessä tarkastuspisteessä on täysin järkevä alku, ja sen voi laajentaa myöhemmin, jos tulos sitä perustelee.

Pienessä yrityksessä yksi toistuva reklamaatio tuntuu nopeasti, ja kokenut tarkastaja on usein sidottu muihinkin töihin. Sinun ei tarvitse tietää, mitä tekniikkaa käytetään. Kumppanin tehtävä on valita se puolestasi.

Ensimmäinen kohde: toistuva ja helposti mitattava virhe

Parhaita ensimmäisiä kohteita ovat asiat, jotka kamera näkee ja joille voi antaa selvän rajan. Kolme tyypillistä esimerkkiä:

• etiketin tarkistus: onko tarra paikallaan, suorassa ja luettavissa
• kokoonpanon osan läsnäolo: onko ruuvi, tiiviste tai kiinnike varmasti paikallaan
• mitan seuranta: pysyykö kappaleen mitta sallittujen rajojen sisällä

Oman kohteen sopivuuden voit arvioida kolmella kysymyksellä. Näkyykö virhe kuvassa? Pystytkö sanomaan, missä kohtaa kappale on vielä hyvä ja missä jo hylättävä? Toistuuko virhe riittävän usein, että sen seuraaminen kannattaa?

Rehellinen rajaus on tämä: konenäkö ei sovi virheeseen, jota ei voi kuvata tai mitata. Jos kappaleen huono laatu paljastuu vain hajusta, äänestä tai tuntumasta kädessä, kamera ei sitä näe, eikä se ole oikea ratkaisu juuri siihen.

Konenäköratkaisun käyttöönotto tuotantoon ilman omaa teknistä osaamista

Käyttöönotossa on kaksi puolta, ja kumpikin on hyvä tietää etukäteen. BC Bertenex hoitaa teknisten ratkaisujen valinnat, joten sinun ei tarvitse tietää etukäteen, mitä tekniikkaa käytetään, mutta sinulta odotetaan tuotteen ja virheiden tuntemusta, jota kukaan ulkopuolinen ei voi korvata.

Mitä tarvitset omalta puoleltasi

Kumppani voi rakentaa järjestelmän vain, jos hän tietää, mitä sen pitää etsiä. Tuo tieto on sinulla ja tuotannon henkilöstölläsi, ei kumppanilla.

Tarvitset kolme asiaa:

• Virhetyypit. Mitä virheitä tarkastuksessa etsitään ja mitkä niistä ovat yleisimpiä.
• Esimerkkikappaleet. Sekä hyväksyttäviä että hylättäviä kappaleita, mieluiten myös rajatapauksia.
• Hyväksymisrajat. Missä kohtaa kappale on vielä kelvollinen, esimerkiksi sallittu mittapoikkeama tai se, kuinka pieni naarmu on vielä sallittu.

Lisäksi tarvitaan pääsy tarkastuspisteeseen ja yksi henkilö, joka osaa sanoa, onko kuvassa näkyvä kappale hyvä vai huono. Teknistä osaamista et tarvitse.

Mitä kumppani hoitaa teknisesti

Kumppani valitsee kameran ja valaistuksen, päättää, riittävätkö kiinteät säännöt vai tarvitaanko oppiva malli, ja kouluttaa mallin esimerkkikappaleillasi. Hän myös testaa, että järjestelmä tekee samat päätökset kuin sinä tekisit.

Kun tarkastuksen tulos halutaan ohjaamaan lajittelua, hälytystä tai kirjausta, työ ulottuu kameran ulkopuolelle. Silloin luonteva jatko ovat prosessiautomaation ratkaisut, jotka vievät tuloksen eteenpäin tuotantojärjestelmiin.

Ensin pilotti, sitten tuotantokäyttö

Käyttöönotto etenee kolmessa vaiheessa, ja jokainen tuottaa tietoa seuraavaa päätöstä varten:

1. Kartoitus. Käydään läpi tarkastuspisteet, virheet ja nykyinen tarkastustapa. Tuloksena on päätös siitä, mikä kohde kannattaa valita ensimmäiseksi ja onko konenäkö siihen ylipäätään sopiva.
2. Pilotti. Järjestelmä otetaan käyttöön yhdessä kohteessa. Tuloksena on näyttö siitä, löytääkö se oikeat virheet ja kuinka usein se hylkää turhaan.
3. Tuotantokäyttö. Hyväksytty ratkaisu liitetään osaksi päivittäistä työtä. Tässä vaiheessa päätetään, laajennetaanko seuraaviin kohteisiin.

Ensimmäiseksi kannattaa valita yksi tarkastuspiste ja yksi mitattava virhetyyppi, kuten puuttuva osa tai mitta, joka ylittää hyväksymisrajan. Näin pilotti pysyy hallittavana ja sen tulosta on helppo arvioida ennen laajempaa käyttöönottoa.

En lupaa tälle vaiheelle tiettyä kestoa, koska laajuus riippuu kolmesta asiasta: tuotteiden määrästä, tarkastuspisteiden määrästä ja siitä, kuinka paljon järjestelmä pitää liittää tuotantojärjestelmiin. Jos mietit samalla laajemmin, mistä prosessien automatisoinnissa kannattaa aloittaa, sama periaate pätee: pieni, mitattava ensimmäinen kohde ennen laajennusta.

Konenäköjärjestelmän hinta: mistä kustannukset muodostuvat

Konenäköjärjestelmän hinta ei ole yksi luku, koska ratkaisut eroavat toisistaan paljon. Tässä artikkelissa ei siksi esitetä euromääriä, vaan avataan, mistä hinta koostuu, jotta osaat verrata tarjouksia keskenään. Verkkosivuprojektien hinnoittelusta on kirjoitettu samalla periaatteella, ja siinä näkyy, miten hinta muodostuu käytännössä.

Mistä kustannukset koostuvat

Hintaan vaikuttavat viisi asiaa:

• Tarkastuspisteiden määrä. Jokainen piste tarvitsee oman kuvauksen ja omat säännöt.
• Valaistus ja kuvausolosuhteet. Kiiltävä pinta, vaihteleva taustavalo tai liikkuva kappale vaativat enemmän suunnittelua kuin tasainen, paikallaan pysyvä kappale.
• Mallin koulutus. Mitä vaikeampi virhe on kuvata ja mitä enemmän tuotevariaatioita on, sitä enemmän työtä koulutukseen kuluu.
• Liittäminen tuotantojärjestelmiin. Jos tulos vain näytetään ruudulla, työ on pienempi kuin silloin, kun se ohjaa linjaa tai kirjautuu automaattisesti järjestelmään.
• Tuki. Seuranta ja päivitykset käyttöönoton jälkeen kuuluvat kokonaisuuteen.

Hintaa nostavat yleensä monta tarkastuspistettä, vaikeat olosuhteet ja syvä integraatio. Hintaa laskevat rajattu kohde, vakaa valaistus ja selvästi määritellyt hyväksymisrajat.

Hinnan vertaaminen mitattavaan hyötyyn

Tarjouksia verratessasi kysy ensin, mitä kukin hinta sisältää. Vertailukelpoinen tarjous kertoo erikseen valaistuksen, koulutuksen, liitännät ja tuen, eikä jätä niitä arvailun varaan.

Vertaa sen jälkeen hintaa siihen, mitä virheet sinulle nyt maksavat. Kirjaa ennen pilottia, kuinka paljon aikaa tarkastukseen kuluu, kuinka usein tulee reklamaatioita ja kuinka paljon kappaleita joudutaan tekemään uudelleen. Silloin pilotin jälkeen on jotain, mihin tulosta verrata.

Konenäkö ei kannata, jos nykyinen virhe on harvinainen ja halpa. Se kannattaa, kun virhe toistuu tai kallis reklamaatio on todennäköinen.

Tuki käyttöönoton jälkeen on osa ratkaisua

Konenäköratkaisu ei ole valmis silloin, kun kamera on asennettu. Tuotteesi vaihtuvat, valaistus muuttuu ja tuotantotavat kehittyvät, ja järjestelmän pitää pysyä niiden mukana. BC Bertenexin toimintatapa on kumppanuus: tuki jatkuu toimituksen jälkeen, eikä työ pääty kertaluonteiseen projektiin.

Mitä jatkuva tuki käytännössä sisältää

Käytännössä tuki tarkoittaa neljää asiaa:

• Seuranta. Järjestelmän hylkäys- ja läpäisylukuja katsotaan, jotta huomataan, jos jokin alkaa poiketa totutusta.
• Mallin päivitys. Kun ulkonäkö tai raaka-aine muuttuu, malli opetetaan uudelleen uusilla esimerkeillä.
• Uudet tuotteet. Uusi tuote tai pakkaus tarvitsee omat säännöt tai lisäesimerkit.
• Apu häiriötilanteessa. Jos kamera siirtyy, lamppu palaa loppuun tai järjestelmä alkaa hylätä kaikkea, joku auttaa selvittämään syyn.

Syitä on arkisia. Uusi pintakäsittely voi muuttaa kappaleen näyttämään kameralle erilaiselta, ja ikkunasta tuleva valo vaihtelee vuodenajan mukaan. Ilman tukea tällainen muutos näkyy ensin turhina hylkäyksinä ja lopulta siinä, ettei järjestelmään enää luoteta.

Näin pääset alkuun omassa tuotannossasi

Sinun ei tarvitse tietää etukäteen, sopiiko konenäkö tuotantoosi. Se selvitetään yhdessä, ja teknisistä valinnoista huolehditaan puolestasi. Kiirettä ei ole: keskustelu voi alkaa pelkästä kysymyksestä.

Kolme asiaa, jotka kannattaa kirjata ennen yhteydenottoa

Keskustelu etenee nopeimmin, kun lähtökohtana on yksi konkreettinen kohde. Kirjaa ylös:

1. Tarkastuspiste. Missä kohtaa tuotantoa kappale tarkastetaan nyt, esimerkiksi ennen pakkausta tai koneistuksen jälkeen.
2. Yleisin virhetyyppi. Mikä virhe toistuu useimmin, ja miltä se näyttää.
3. Nykyinen tarkastustapa. Kuka tarkastaa, miten ja kirjataanko tulokset mihinkään.

Muistiinpanoiksi riittää muutama lause. Jos sinulla on valokuvia virheellisestä ja hyvästä kappaleesta, ota ne mukaan.

Kun kohde on kirjattu, kerro tuotantosi tilanteesta meille ja kysy, sopiiko konenäkö juuri sinun tuotantoosi.

Usein kysyttyä konenäöstä tuotannossa

Korvaako konenäkö tarkastajan kokonaan?

Ei korvaa. Konenäkö tarkastaa toistuvat ja kuvattavissa olevat virheet johdonmukaisesti, mutta uuden tai harvinaisen virhetyypin tunnistaminen vaatii yhä ihmisen harkintaa. Usein tarkastajan aika vapautuu rutiinitarkistuksista vaativampaan työhön.

Paljonko konenäköjärjestelmä maksaa?

Hinta riippuu tarkastuspisteiden määrästä, valaistuksesta ja kuvausolosuhteista, mallin koulutuksesta, tuotantojärjestelmiin liittämisestä ja tuesta. Yleinen hintaa ei voi antaa, koska yhden pisteen tarkistus tasaisessa valossa on eri työ kuin useita tuotteita kattava, järjestelmiin liitetty ratkaisu. Tarkan arvion saat, kun kohde on kartoitettu.

Tarvitsenko oman IT-osaston konenäön käyttöönottoon?

Et tarvitse. Kumppani valitsee kameran, valaistuksen ja tekniikan sekä kouluttaa mallin. Sinulta tarvitaan virhetyypit, esimerkkikappaleet ja hyväksymisrajat, eli tuotteen tuntemus eikä tekninen osaaminen.

Mitä tapahtuu, kun tuotteeni tai tuotantotapani muuttuvat?

Muutos voi vaikuttaa siihen, miten kappale näkyy kameralle, joten sääntöjä tai mallia pitää päivittää. Jatkuva tuki kattaa seurannan, mallin päivityksen, uudet tuotteet ja avun häiriötilanteissa. Siksi järjestelmä ei jää toimimaan vanhentuneilla oletuksilla.