外観検査自動化を成功させるための鍵

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  • 更新日
  • 公開日
  • 2023.12.04

 外観検査の自動化は「撮像」、「判定」、「搬送」の3つの要素で構成されており、専門的な知識が求められる工程もあります。事前に備えておきましょう。本記事では、導入時に気を付けるべきことや成功するための秘訣をご紹介します。

1.外観検査を自動化するには?

 検査対象に合わせて、3つの要素を適切に組み合わせる必要があります。一例ですが、撮像では「カメラや照明などのハードウェアを選定や撮像条件の最適化」、判定では「最適な判定方法の選択や学習データの収集」、搬送では「検査ラインのレイアウト設計や製造ラインに必要な搬送」について考えなければなりません。

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2.導入効果があるケースとそうでないケースの違いは?

 自動化の導入にはメリットもありますが、費用対効果を考えると、効果を実感できない場合もあるでしょう。導入後に後悔しないためには、事前の検討が重要です。事例を交えながら紹介しますので、まずはイメージを掴んでいただければと思います。

1)費用対効果が合うケース

事例
大量生産・高頻度 スマートフォンや電子部品の製造ラインで、数秒に1個のペースで生産される製品。
手動での検査は労力と時間がかかるため、自動化することで大幅な効率化とコスト削減が期待できる。
一貫した品質の確保 医薬品や食品のパッケージにおけるラベルの文字確認。
自動化することで一定の品質基準を確実に維持できる。
高度な精密さ・細かさ セミコンダクタの製造など、人の目では確認が困難な製品。
自動化することで、微細な欠陥や異物の検出ができるため、品質の向上が見込める。

2)費用対効果が合わないケース

事例
低頻度・少量生産の製品 カスタムメイドや一点もののアート品。
頻繁に検査する必要がないため、高額な自動化設備の導入は費用対効果が低くなる。
製品や検査項目が頻繁に変化 トレンドに応じてデザインや形状が頻繁に変わるファッションアイテム。
毎回AIモデルを再学習させる必要があり、コストや時間が増大する。
撮像や照明条件が非常に複雑 異なる材質や色、形状の製品を一つのラインで生産している製品。
複数の撮像条件や照明を設定する必要があり、設定変更や調整の手間が増大する。

 これらのケースを考慮し、製品の特性や生産量、検査の内容や頻度などを総合的に評価して、外観検査の自動化を導入するかどうかを検討することが重要です。

3.導入で何につまずくのか?

 いざ、導入検討を開始するとつまずくポイントが見えてきます。ここでは、多くの企業が直面する避けては通れない「落とし穴」についてご紹介します。

1)ハードウェアの不適切な選定

問題点:適切なカメラや照明を選定しないと、撮像した画像の質が低くなり、判定精度が低下する。

解決策:ハードウェアの選定にも専門的な知識が必要なため、目的や対象物に合わせて専門家の協力のもと行うことが重要。撮影対象や環境に応じて最適なカメラや照明を選択する。

2)撮像技術の限界や誤用

問題点:カメラの角度や照明の位置、強度などの撮像条件が最適でないと、検査対象の不良が正確に検出できない。

解決策:撮像技術の専門家と連携し、撮像条件を最適化。定期的に撮像条件のチェックと調整を行うことで、一貫した品質を確保する。

3)データ不足やデータの品質問題

問題点:AIの学習には大量の高品質なデータが必要。データ不足や低品質データの場合、AIモデルの精度が低下する。

解決策:十分な量のデータ収集と、データの前処理・クリーニングを行い、高品質なデータセットを作成する。

4)未熟なAIモデルや過学習

問題点:AIモデルが未熟だと、外観検査の結果が不正確になる。過学習が起きた場合、学習用のデータに最適化されるため、学習データと同じようなデータを判定する場合には高い精度を示すが、学習データの特徴から外れた場合に、著しく判定の精度が低下するという問題が発生する。

解決策:データのバリエーションを増やし、正則化などの過学習を防ぐための手法を活用したうえで、定期的に評価と調整を行いながらAIモデルの学習を繰り返す。

 これらの「落とし穴」を克服することで、外観検査自動化を成功させるための大きな一歩を踏み出せます。導入を検討する際は、これらのポイントを念頭に置き、適切な戦略と計画を立てることが重要です。

4.外観検査導入の成功の秘訣は適切なパートナー選定!

 外観検査の自動化を実現するためには数多くの課題や「落とし穴」に対処する必要があります。これらの課題を解決できるかどうかは、選定するベンダーの技術力や経験に大きく依存するでしょう。

 当社は、多数の外観検査ベンダーをサプライヤーとして保有しています。この幅広いネットワークを活かし、最適なベンダーを選定・提案いたします。

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