画像検査のススメ

ゴロゴロ?

画像処理による自動検査というのは、結構万能だと思われている人が多いのでは?
万能!?な画像検査装置! あったら良いですね。これ程までにIT化が進んでいる世の中であっても「万能な」画像検査装置は実現が難しい、いや無理?(かも)ですね。
確かに機器による検査の自動化が出来れば、安定性、連続性、コストダウン・・・などなど、沢山のメリットがゴロゴロ転がり込んできます。でも、簡単に行くのかな!?
では、画像処理による自動検査について、私たちの体験談をもとにお話しします。

今、目視検査で困っていませんか?

色々な製造ライン(工場)のなかでの品質検査で「目視検査」があると思います。
目視検査は読んで字の如く、「人が見て品質検査をする」ことです。しかしこの「人が見る」と言うことは、コストの上では高級な“人”が掛かりきりになって検査作業をしていると言うことです。
なんでまたこのIT化の時代に、品質検査を人に頼らなければならないのか? を考える前に、なんで人なのか? それは、目視検査が「感度が高い」、「曖昧なものの判断ができる」、「いくつもの判断が一度にできる・・・」など人間だから出来る多くメリットが存在するからではないでしょうか。
だから「人」なのです。

でも人による検査には「コストが掛かる」、「個人差(バラツキ)がある」、「間違いが起こる・・・」など、デメリットも意外と多く存在します。ここが悩みの種です。
このような背景の中で、システム(装置)化の導入を試みます。

一言! 冒頭にも書きましたが、この人による検査は、現代の最新機器をもってしても太刀打ちできない能力をあまりにも多く持っています。「全てを自動化しよう」と考えると必ず失敗してしまいます。

でも、このまま手をこまねいていていいのでしょうか?

時代のニーズである「低コスト、高品質、均一性」などに応えるためには、この目視検査も改善しなければなりません。
ではどうしたらよいか? そう「自動検査機を導入すればいいのでは?」と思い、「目視検査だから、やはり画像検査だな?」と具体的な構想が出来上がっていきます。そして誰もが「安くて、高性能」なものを望むのです。
確かに最近はパソコン(パーソナルコンピュータ。以降PCと呼びます)に限らず色々な計測機器の性能が飛躍的に上がり、コストも下がりました。
その甲斐あってか画像検査もローコストで高性能なものが手に入るようになりました。
このため低価格/高性能な画像検査装置による自動検査への道が一気に開けたわけです。
でも、ここで疑問が浮かんできます。

「本当に、低価格で高性能な画像検査装置で、うまく自動検査が出来るのですか?」
その答えは、「Yes でもあり、No でもあります」。
じゃぁどっちなの!? では Yes / No の謎を考えてみましょう。

Yes or No?

結論を急ぎたい気持ちを抑えて、目視検査を画像検査による自動化に置き換える上で、画像検査化の可否を決めるためのポイントについてお話します。
画像検査を検討するには、検査をする対象物についての情報と、検査を行う環境について調べる必要があります。
例えば、対象物については大きさや素材などについて、検査環境については、検査内容、検査時間、移動スピード、設置場所、設置位置の状態などと共に現状の目視検査の方法が情報として必要となります。
このようなことが事前に解れば画像検査化の可否がある程度把握でき、システム導入に必要なコストの概算もできる状態に近づきます。
最初の情報として、これらが非常に重要となるのです。

「でも、なんでもっと簡単に画像検査ができるかどうかわからないの?」

その答えは、置き換えようとしている源が人間、それも経験を積んだ熟練さんが行っている目視検査(=官能検査に近い)であり、「経験を積まなければ(慣れなければ)見えないものの状態を判断」したり、「真偽を簡単には区別できない状態での判断」などの不確定(感覚的)な要素があったり、「一度に多くの判定」を行ったりと、簡単には機器やシステムに置き換えることができないことが多いからです。
単純な検査、例えば「色(単色や原色)判別」、「1・2次元で判断がつく形状」、「単純な寸法計測」などはローコストで販売されている画像検査装置を活用できる事が多くあります。
しかし、「色のムラを見たい」、「多品種混同」、「形状が複雑」、「移動速度が速い」などを検査する工程では人間の経験や感覚、能力により検査が成り立っている部分が多く存在します。こうなると簡単には自動化できません。
一般にローコストタイプの画像装置は、ある機能に特化しているケースが多いため、このような検査を扱うことは非常に難しくなります。
先ほどの「本当に、低価格で高性能な画像検査装置で、うまく自動検査が出来るのですか?」の謎解きは、答えは「Yes も No もホント」なのです。
つまり、検査の対象、検査する項目、検査を行う環境によって、安くもなり、高くもなるのです。
これ、結構重要です。
では、画像検査装置を実際に導入する手順を見ていきましょう

まずは、検査対象物の情報・環境・検査項目を調べます

前記したように検査対象物の情報や環境、検査項目等を調べて下さい。
画像検査が適応できるかどうかを私どもで調査します。 →詳細はこちら(事例)
経験豊富なスタッフにお任せ下されば安心です。

ところで、ひとつ言い忘れました!

検査の内容によっては事前に調査を必要とするものが多く存在します。
この場合、当社から調査(予備調査)に当たって、初期費用が掛かるかも知れないというお知らせを致します。この時点で「先に進めるか」「取りやめるか」を先ずはご判断下さい。

今までの経験からこの予備調査には苦い経験が沢山あり、ホント泣かされてきました。予備調査(無料ギリギリ)の結果、良い結果の調査報告をしても「中止」なんていう仕打ちはザラです。

もし依頼されるときは軽い気持ちのなかでも「適応できそうならやる」位の心構えで望んで下さい。しかし、相談だけなら全くリスクもお金も掛かりません。当然秘密も守ります。相談を受けたからには、出来る限りの努力はさせて頂きます。「依頼の内容によっては期待に応えられない場合」がありますが、その時はご勘弁を!

大事なお客様の悩み、私どもも予備調査ではなるべくコストが掛からないように努めて参ります。
過去の事例をベースに出来るかどうかの判断を行うことも可能です。ただ、画像検査の場合は余程合致(検査対象、環境、検査項目)した事例でない限り、その都度予備調査は必要です。

これが、画像検査の難しい所です。迂闊に事例を頼りに導入しても失敗したり、簡単そうだから安直にシステムを組んで失敗したりと、浪費をするだけです。

同じ検査でも設置場所が変われば、再検討する部分は必ず存在します。
特に外乱光や粉塵など環境に依存する部分の影響も無視できません。
ところで、画像検査の成功には、一つのカギがあります。

画像検査成功のカギ、それは「サンプルの準備」です

良否検査なら「良品」、「良不良限度品」、「不良品」のサンプルが事前に準備出来るかどうかに掛かっていると言っても過言ではありません。どれだけ実サンプルが集められるか!? これはかなり大事なことです。やはり、良否判定では「良/不良」の判断が正確に行えなければ何の意味も持ちません。
しかし、だからといって良品と不良品のサンプルだけを呆然と集めただけではダメなのです。
グレーゾーン(良品の不良になる限度レベル)のサンプルでの判定結果で最終的な検査装置の善し悪しが決まります。新しいものの生産などで、グレーゾーンのサンプルが準備出来なかったり、良/不良のどちらかのサンプルしか準備できない場合でも、調査(見込み)/提案/見積/製作は出来ます。
しかし、この時は仕様書にしっかりと検査基準を明記する必要があります。導入後、出来た/出来ない問題が必ず起こりますので、それを見越した対応を始めに思い描く必要があります。

ここでちょっと当社の画像の取り組みについてお話します

当社が画像処理による検査装置を手掛けてから十数年経ちました。システム的にはマイコンベース、特にVME規格の汎用基板(市販品)に組込型リアルタイムOSを使った画像検査装置を構築してきました。しかし現在では、この所のPCの高性能/低価格化により、このPCベースのハードウェアに組込型 Windowsを使用した画像検査システムをメインに検査装置を構築しております。この組合せにより、VME時代では到底達成できなかった「価格的な競争力」も増し、多様なニーズに応えることが可能となっています。
また面白い?ことに、当社は画像処理メーカでもなく、カメラメーカでもない? 会社自身の業種は“情報サービス業”です。なんでまたそれで画像なの? という突っ込みに対しては、新しい事業への取り組みということで二十数年前からぼちぼち開発しているというありきたりな説明でお茶を濁させてもらいます。
もとはシステム屋なので、リスクが少なく、得意な方法である「ソフトウェア重視」で画像検査装置を組み上げています。
ハードウェア類の殆どを外部から調達し、装置側(搬送機やロボット、取付治具)などはお客様指定の業者にお願いと「餅は餅屋」的発想でシステムを構築しております。

では「実際に何をしているのっ?」と言われれば

検査画像の入力系(カメラ、レンズ、光源など)の設計(主に設置部)/選定/カスタムやPC関連の選定/カスタム、画像検査ロジックの設計、そしてソフトウェア開発です。最終的にこのプログラムを各ハードウェアに搭載し、検査装置としての命を吹き込む作業をしています。

「餅は餅屋」精神なので「自社のハードウェアを使わなければ」とか「新たにハードウェアを開発しなければ」などのリスクを伴うしがらみが無く、斬新なアイデアとそこそこの経験、高度?なプログラミング技術によりバラバラなハードウェア(装置)をひとつのシステムとして組み上げます。

これまで、ガラスや液晶関連の検査装置をいくつか手掛け、当社の検査装置(システム)によるムラや印刷、点灯、計測の検査がいまも何処かの工場で行われています。
当社の腕を見極めるためにも一度腕試しをしてみて下さい。 → お問い合わせはこちらから

パシフィックシステムの「画像処理の三原則」

パシフィックシステムが提唱する「画像処理の三原則」はずばりこれです。

<其の一>ひとつの装置に多くを期待しないこれが成功の秘訣です。
「完璧を期待しない」とも言いたいですが、それは検査装置という性格上大声では言えません。
<其の二>妥協も必要所詮カメラで撮った画像からの検査ですから、人の目には敵いません。
多くを期待したり、完璧を望みすぎて失敗している事例がもの凄く沢山あります。
<其の三>急がば廻れできるところからコツコツと自動化していきましょう。
機械だからと酷使も禁物です。
人よりは何も言わずに黙って働きますが、壊れても何も言いません。
適度な手入れは始めから計算しておいて下さい。

当社担当部署の名前もソリューションですから、皆様の問題に解決の糸口を見つける努力を日夜続けております。 →その他ソリューションはこちら

最後まで読んで下さった方々、ありがとうございます。また、お問い合せ頂いた方には、近日中にご回答致します。
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