食品和饮料行业的检查不仅仅涉及确保 UPC 标签与包装内的内容物相匹配。食品检查是为了确保包装上的物品在 100% 的时间内与产品相匹配。错配和其他错误可能会损害公司的品牌,其财务 - 食品召回给生产商的平均成本为每次事故1000万美元 - 甚至是其客户。
几年前,Sensors Integration总裁 David Kotula 的孩子,为提高产品质量而创建的创新视觉解决方案的创建者,对花生产生了过敏反应。幸运的是,这个家庭有一个EpiPen,孩子没有受到伤害。在这场近乎悲剧的推动下,Kotula 致力于食品和饮料安全。这些工作的结果包括控制可靠检测系统 (CRIS)。它使用四台带有边缘智能的康耐视 DataMan 474 条码扫描仪,对生产线上的食品容器进行 360 度检测,同时在降低 PLC 要求和相关成本的同时,将间距降至最低。除了通过最小化输送机上的产品间距来优化产量外,CRIS 还采用了独特的“安全失败”方法。它假设所有产品都贴错标签,直到被证明是正确的,导致生产和消费者安全达到前所未有的准确性水平。
假设最差,达到最佳
许多检测系统都为产品检测失败设定了标准。此类系统假设每个产品都是好的,除非发现一个或多个故障。然而,根据 Kotula 的说法,在检测到故障之前,将所有产品视为良好,假设检测系统是完美的。但随着时间的推移,许多事情会影响视觉系统的准确性。例如,如果摄像机稍微偏离焦距,则可能无法检测到故障标准。PLC 上的交叉线可能导致自动化检测系统无法通过的“失败”响应。维护后未能打开下游排斥系统,会产生更多问题。CRIS 解决了这些问题。
其他问题涉及许多视觉系统的“教学”功能。使用示教功能可能会意外地示教系统接受故障产品。此外,如果没有对系统的任何日志访问,就很难判定一条线路已经通过了多长时间应该失败的产品,或者谁负责进行虚假的通过更改。
Kotula 说:“一家公司由于检测到故障产品而停线。” “操作员在训练时重置机器,然后再次关闭。然后,一位经验更丰富的操作员建议使用不同的按钮来防止停机重复发生 - 这是教学按钮。该公司跑了两天,系统中的图像不正确,这可能会将失败的产品送出门。
为了防止此类错误,Sensors Integration省略了示教按钮。相反,该公司提供预加载配方选择屏幕,只能由授权人员使用其RFID卡访问,以及记录和时间戳事件的额外功能,这对于弄清楚产品故障的原因,验证系统是否正常运行以及记录任何更改至关重要。Sensors Integration还将康耐视边缘智能 (EI) 添加到 CRIS 系统中的四个 DataMan 读码器中,实现事件后故障排除和系统优化的图像存档,并将系统连接到工厂的制造执行系统 (MES) 或企业资源规划 (ERP) 系统,从而改善客户的整体流程。EI 为Sensors Integration提供了一种简单、快速的方式,可以连接到所有康耐视读码器进行管理和系统优化,这是四摄像头 CRIS 系统的关键设计组件。
除了图像存档外,CRIS 通过具有不同访问级别的 RFID 身份卡来控制系统访问,从而提高了操作准确性。与系统的每次交互均以数字方式记录,并带有时间戳、人员姓名等。此外,传感器连接到拒绝设备,让 CRIS 知道所有系统都在线。连续三次故障后,或者如果出现任何其他接线或执行器错误代码,CRIS 将停止生产线并通知命令链。综上所述,所有这些功能已启用 CRIS 在一次测试中实现了大于六西格玛的精度,一次测试处理了超过 620 万个 UPC 代码,没有一次故障。此时停止了测试,因为测试容器显示出输送机的显著磨损迹象!
食品安全更低
安全是Sensors Integration的主要问题,但自动化系统也必须符合客户预算。CRIS 旨在对现有包装线进行易于安装的改造,其中大部分没有设计为适应自动 UPC 读取所需的间距。包装输送机周围的四个摄像头必须能够在几毫秒内采集图像、查找 UPC 代码、将代码转换为数字并将该数字传递给控制 PLC。康耐视 DataMan 474 读码器通过可变聚焦光学器件提供高速读取功能。这些可以快速调整,以减少或消除模糊和无读数。但是,要将所有这些安全功能添加到成本效益封装中,Sensors Integration需要进一步。
多相机增加了复杂性和成本,并构成了进入壁垒。然而,凭借多年的康耐视集成商经验,Sensors Integration设计了控制系统,以尽可能降低复杂性和成本。
使用更小的PLC,更少的IP地址和端口,而不是更昂贵的型号,可以节省约10,000美元。总的来说,Sensors Integration的设计将成本降低了 30,000 美元以上。在减少零件和复杂性方面还有其他好处和节省,例如改进的供应链、更快的构建时间和更短的集成期。Sensors Integration使用康耐视产品和服务,提供成本效益设计,始终如一地提供六西格玛质量或更高质量。食品检查的总体目标是确保人们的安全。CRIS 是一种先进的视觉解决方案,旨在验证产品质量和产品完整性。随着食品和饮料行业提高生产和速度,Sensors Integration和康耐视等视觉系统正在推动检测解决方案,以保证消费者和公司的安全。
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