Problem Solver czyli jak zaobserwować awarię pojawiająca się raz na miesiąc

czwartek, 30. stycznia 2014

Niedawno odwiedziłem producenta opakowań, który średnio raz w miesiącu ma awarię maszyny i wynikający z tego wielogodzinny przestój. Poszukiwano systemu umożliwiającego wykrywanie źródła sporadycznej awarii. Zrobiliśmy test z kamerą ale wielogodzinna obserwacja maszyny nie dała rezultatu. W czasie testu awaria nie wystąpiła i nie dostrzegliśmy też nietypowych zdarzeń w maszynie.
Znaleźliśmy jednak rozwiązanie: odpowiednio skonfigurowany i doposażony „pakiet HS” z firmy Optronis.

Od Listopada 2013 w naszej ofercie szybkich kamer firmy OPTRONIS posiadamy zestaw „pakiet HS” złożony z komponentów: „szybka kamera + obiektyw + mocny oświetlacz LED + oprogramowanie”. Pakiet taki został optymalnie wyselekcjonowany i przetestowany przez OPTRONIS-​a i gwarantuje funkcjonalne dopasowanie komponentów. m.in. wystarczającą ilość światła dla szybkiej kamery.
Po dołożeniu dodatkowego oświetlacza i po odpowiednim skonfigurowaniu kamery system staje się czymś wyjątkowym. Wypatrzy odstępstwo w procesie lub produkcie jedno na wiele dni lub miesięcy pracy systemu i zarejestruje szybką sekwencję obrazów z tym odstępstwem lub zdarzeniem awaryjnym. Nie zaśmieca dysku komputera obrazami, z których nic nie wynika.

Dla bezproblemowej rejestracji szybkiej sekwencji obrazów procesu produkcyjnego lub produktów konieczne jest idealne dopasowanie komponentów. Bez specjalistycznej wiedzy nie jest to łatwe. Dlatego Optronis oferuje w jednym przetestowanym pakiecie: kamerę CR3000x2 z oprogramowaniem TimeBench, standardowy obiektyw dobrany do zadania Klienta i dopasowany do sensora kamery oraz specjalny reflektor wykonany z białych LED-ów High Power.
Wszystko to uzupełnione jest o funkcjonalny statyw i ręczny starter sekwencji.
Kamera CR300x3 została wybrana do tego zestawu gdyż jest to najbardziej uniwersalna i elastyczna kamera z oferty Optronis-a.

Dopasowane oprogramowanie do analizy błędów.

Do „pakietu JS” należy m.in. oprogramowanie TimeBench, dostarczane standardowo z kamerami CR. Program ten bazuje na wiedzy i doświadczeniu Optronis-​a w zakresie szybkich kamer a użytkownik nie musi inwestować czasu lub posiadać doświadczenia, aby znaleźć lub stworzyć odpowiednie oprogramowanie. Po przestudiowaniu krótkiej Instrukcji Obsługi program TimeBench można wykorzystać do dogłębnej kontroli procesu poprzez pomiary na pojedynczych obrazach lub pomiędzy obrazami z sekwencji takich cech jak: odległości, kąty i prędkości przemieszczania. Najnowsza wersja TimeBench jest też wyposażona w funkcję śledzenia, która umożliwia wyznaczenie toru ruchu, przyspieszenia i prędkości przepływu elementów w obrazie. Kamera CR3000x2 może rejestrować do 100 000 obrazów na sekundę przy minimalnym formacie obrazu.

Długotrwałe śledzenie procesu.

Kamera CR3000x2 posiada funkcję „triggera obrazowego“, która uruchamia rejestrację akwizycji obrazów w momencie gdy w wybranym fragmencie pola widzenia wystąpi określona zmiana światła. Funkcja ta realizowana jest przez wbudowany procesor obrazowy, bazujący na FPGA, który w ciągu mikrosekund może przeanalizować średnią ilość światła w wybranym obszarze obrazu. Jeśli zmiana ta przekroczy ustawioną wartość progową uruchamiana jest rejestracja sekwencji obrazów.
Kamera oczekująca na wyzwolenie rejestracji sekwencji rejestruje obrazy cały czas ale w buforze pierścieniowym nadpisuje nowe obrazy na stare. Dopiero po pojawieniu się triggera (np. obrazowego) seria obrazów nie jest nadpisywana tylko zostaje zachowana i przekazana do serwera.
Po odpowiednim ustawieniu oświetlacza pomocniczego, np. lasera, możliwe jest wykrycie nienormalnego przesunięcia elementu maszyny lub produktu na linii produkcyjnej lub deformacji obiektu.
Kamera może latami czekać na wystąpienie zaprogramowanego przemieszczenia lub odkształcenia obiektu a po zaobserwowaniu tego zdarzenia zarejestruje szybką sekwencję obrazów, włącznie z pewną ilością obrazów przed zdarzeniem (pre-trigger). Następnie sekwencja obrazów zostaje przesłana do serwera a kamera ponownie przechodzi w tryb oczekiwania tj, rejestracji obrazów do bufora pierścieniowego i czekania na ponowne wystąpienie zdarzenia awaryjnego (triggera ważnej sekwencji).

Sam „pakiet HS” przygotowany przez Optronis-​a jako typowy „problem solver” wymaga szczęścia aby z testem utrafić na moment wadliwej pracy linii lub maszyny. Dobrze się sprawdzi w przypadku trwale występującego defektu lub w przypadku regulacji maszyny. Na wykrycie defektu występującego raz na jakiś czas … nie było sposobu.
Zestaw „pakiet HS” doposażony o dodatkowy oświetlacz i odpowiednio skonfigurowany może czuwać dopóki nie zabraknie prądu a uaktywnia się w tylko istotnych momentach.

Po uzgodnieniu szczegółów możemy zaoferować taki zestaw i zaproponować sposób konfiguracji systemu.

­