消費者はパーソナルケア製品に高い品質を期待しています。この種の製品を製造するメーカーは、過剰充填、充填不足、ラベル表示の不備など、製品に欠陥がないことを確認するために多大な労力を費やしています。ブランドの評判はそれらにかかっているからです。多くの大手パーソナルケア製品メーカーは、製造と包装をサードパーティのパッケージングパートナーに委託しています。これらの受託製造業者は、顧客が設定した厳しい品質基準を遵守する必要があります。米国ミネソタ州チャンハッセンに本社を置くFederal Packageは、多くの有名ブランドの推奨受託製造業者です。同社は、消臭剤、日焼け止め、リップクリーム、美容液、各種ローションやクリームなど、幅広い健康、美容、パーソナルケア製品の開発とパッケージングを専門としています。同社は、顧客のブランドイメージをサポートする高品質の製品を提供することに誇りを持っています。
高い品質の製品の提供におけるリスクを高める労働力不足
Federal Packageでは、最近、消臭剤の製造を含むパーソナルケア会社向けのプロジェクトが発生し、これが同社による自動検査への投資に拍車をかけました。この製造工程には、自動化に適していると思われる検査ポイントが2つありました。1つ目は、消臭剤を入れるプラスチック容器に液だれがないかチェックするポイントで、これは過剰充填を示すだけでなく、製品の体裁を悪くしていました。2つ目の品質チェックポイントはラベル検査でした。これには、正しいラベルが使用され、パッケージの正しい位置と向きに貼られていることを確認する作業が含まれます。このプロジェクトで使用する予定だった生産ラインでは、充填後の製品をオペレータが手作業で検査する必要がありました。生産性を向上させ、品質を高めるには、各パッケージの自動検査が理想的なソリューションでした。
使いやすさと優れた顧客サービス要素をマシンビジョンパートナーの選定の決定打となるのは、使いやすさと優れた顧客サービス
Federal Packageは、事業のさまざまな分野でマシンビジョンに投資しており、コグネックスや他の大手マシンビジョンテクノロジサプライヤとの取引実績があります。コグネックスとの関係強化は、旧製品を新しいプロジェクトに再導入する際に、マイコグネックスサポートサイトで製品を登録し、ソフトウェアアップデートをダウンロードして、強化された機能を利用したことがきっかけでした。Federal Packageは、このソフトウェアが他のマシンビジョンテクノロジサプライヤのソフトウェアよりも使いやすいと感じたのです。センサをサポートサイトに登録する際、コグネックスのアカウントエンジニアであるニック・ラダッツ氏は、さらにサポートが必要かどうかを同社に尋ねました。ラダッツ氏が提供したカスタマサービスとソフトウェアの優秀さを体験したことで、Federal Packageは、次にビジョンシステムが必要になったときにコグネックスを選択し、コグネックスはこの新しい消臭剤検査アプリケーションを提案しました。
エッジラーニングベースのシステムが、99%以上の精度で製品の100%を検査します
Federal Packageとの会話の中で、ラダッツ氏は、デバイスに埋め込まれたエッジラーニングテクノロジを特徴とするコグネックスの最新二次元ビジョンシステムを紹介しました。エッジラーニングは、事前にトレーニングされたアルゴリズムセットを使用して、デバイス上、またはデータの出所のエッジで処理が行われる人工知能（AI）のサブセットです。このテクノロジは、ディープラーニングなどの他のAIベースのソリューションと比較して、設定が簡単で、時間を短縮でき、少ない画像枚数での登録が可能です。Federal Packageの製造エンジニアであるノア・ルーアー氏は、この新しいビジョンシステムがその役割を果たすことができ、自動化テクノロジへの投資として価格的にも納得できると感じました。「私達が選んだエッジラーニングベースのビジョンシステムは、最も費用対効果が高いものでした」とルーアー氏は話しています。
その後、Federal Packageはカラーとモノクロの両方のシステムを購入しました。ラベルの境界と消臭剤容器本体をよりよく区別できるように、液漏れ検査にはモノクロバージョンを、ラベル検査にはカラーバージョンを使用しています。ルーアー氏は、ビジョンシステムに組み込まれたAIベースのテクノロジの適応力に満足していました。
液漏れ検査システムは、各消臭剤パッケージの正面と背面の両方で、過剰充填による消臭剤の液だれの有無を評価しました。パッケージ外部に消臭剤の痕跡があると、その製品は拒否されます。各面のそれぞれには、2つの分類がありました。OK（クリーンなパッケージ）とNG（液だれのあるパッケージ）です。
ルーアー氏「デオドラントのデザインは、香り、色、名前が異なる30〜40種類に及ぶため、カメラが認識する容器にも多種多様な色と名前が振り分けられています。システムを試してみた結果、システムのエッジラーニング能力は、色と名前をフィルタリングし、製品の実際の欠陥に焦点を当てるのに十分な判断力を持ち合わせていることを知りました。」
液漏れ検査ラインは毎分およそ80個で稼働し、ラベル検査ラインは毎分60個前後で稼働します。どちらの場合も、自動化によってスループットが向上し、手作業では達成できなかった全数検査が保証されています。欠陥品の検出精度は99%を超え、検査をすり抜ける数個の欠陥品を改善するための人的介入は最小限に抑えられています。
Federal Packageは、コグネックスの新しいエッジラーニングベースビジョンシステムの価格と、システムの設定・トレーニングの容易さも、フェデラル・パッケージが導入を決定した理由の一つとなっています。ことに驚いたと。ビジョンシステムは初めて生産ラインに設置されてから1時間以内に導入が完了しました。取り扱いが容易だったため、ルーアー氏は保守部門にビジョンシステムの設定を任せることで時間の余裕が生まれ、他の自動化プロジェクトに取り組めるようになりました。新しいビジョンシステムのもう1つのメリットは、製品切り換えの時間が短縮されることです。これについてルーアー氏は、以下のように話しています。「エッジラーニング分類ツールにより、良い例と悪い例の両方の画像を迅速にシステムに学習させることができたため、さまざまなタイプのデオドラント製品への切り替えが簡素化されました。」
色やラベルの異なる多様な容器があるため、それまでは頻繁に切り替える必要がありましたが、自動検査システムによって、切り替えが非常に簡単に処理されるようになりました。新製品を製造するためのシステムの学習は5分～10分で完了し、オペレーション効率を最大限に高めることができました。さらに、Federal Packageでは、予想していたよりもシステムの再学習の頻度が予想していたほど頻繁が必要ではないことが分かり、時間が節約され、生産ライン効率が向上しました。
ブランドイメージの維持に役立つエッジラーニング
品質はFederal Packageの最優先事項です。同社は顧客が自社のブランドイメージを信頼していることを知っており、その責任を重く受け止めています。顧客に優れたサービスと製品を確実に提供するために、あらゆる手段を講じています。ルーアー氏は「パーソナルケア製品メーカーのパッケージングパートナーとして、お客様に喜んでもらえる、そしてブランド価値を守る高品質な消費者向け製品を提供することは、パートナーシップに欠かせない条件です」と話しています。
導入した新しいエッジラーニングベースの自動検査システムにより、品質保証工程が向上しました。Federal Packageのオペレーション担当常務であるジェリー・ビルゼ氏は「コグネックスのエッジラーニングベースのビジョンシステムは、当社の製品の品質をさらに向上してくれます」と話しています。
今後の計画
Federal Packageは、コグネックスのAIベース画像処理システムにも投資しています。このシステムは、顧客やFDAが要求する在庫管理やロット管理に対応して、サプライチェーン全体にわたる追跡を可能にするため、同社では製品に印刷しなければならない日付とロットコードの確認にこれを使用する予定��す。また、同社は、事業の成長に伴い、さまざまな生産ラインにコグネックスのビジョンシステムを追加し、最終製品の品質を向上させることを計画しています。