ABIS Ⅱ離線光學檢測系統在生產中的應用

文/王思旭·北京奔馳汽車有限公司

在汽車領域，零件的生產效率與產品質量一直是限制沖壓產能的重要因素。生產提速必然要縮短每個零件的檢測時間，為了更好地保證并提升質量，必然需要增加人員數量和增強員工檢查能力。同時，人工檢測特有的疲勞感與差異化，導致很難實現統一的零件質量標準。因此，如何更精確快速地甄別出零件缺陷，一直是北京奔馳乃至整個汽車行業努力的方向。

ABIS Ⅱ光學檢測系統介紹

ABIS Ⅱ光學檢測系統(圖1)是目前已知精度最高、效率最快的用于檢測零件表面質量的生產輔助系統之一。其原理(圖2)是通過光學投影在零件表面形成光柵，利用相機采集有效檢測區域，并通過ABIS Ⅱ系統對拍攝區域的條紋進行分析，結合條紋的形狀變化和表面缺陷的特征識別出零件上的相關缺陷，最終將缺陷位置、大小及嚴重程度反映在光學檢測報告中，如圖3 所示。

北京奔馳于2016 年擁有了國內首臺ABIS Ⅱ離線光學檢測系統。此項技術的引進，為北京奔馳沖壓工廠提供了新的機遇與挑戰。ABIS Ⅱ離線光學檢測系統的優勢主要體現在以下4 點。

⑴檢測速度快。約40s 可完成大部分零件表面檢測，相較于人工檢測，單件平均耗時5 分鐘，效率明顯提高。

⑵缺陷結果可量化。缺陷可按照等級劃分，并量化顯示，大大避免了人工判定缺陷的模糊性和差異性。

⑶操作簡便。通過計算機操作，零件無需打磨，有效改善工作強度和工作環境。

⑷缺陷標準可編輯。在系統缺陷數據庫基礎上，可向ABIS 系統輸入BBAC 表面缺陷評判標準，使其與BBAC 質量標準保持一致。

作為國內最早引進的系統，如何適應中國國情，充分發揮設備的優勢，成為最為緊迫嚴峻的考驗。北京奔馳沖壓工廠經過長時間對系統的摸索與熟悉，結合編程優化周期及對缺陷的識別，制定出“三步走”戰略方針，以實現更實際、更快速的生產應用。

“三步走”戰略方針

第一步：探索應用模式，規劃可行性方案

為實現設備序列化生產應用，不僅需要對光學檢測系統與沖壓生產模式有著全方位的了解，同時也需要站在操作者的角度考慮設備整體使用節拍，旨在系統全面的對設備應用進行合理高效的規劃。

因此，為保證驗證結果精確有效，第一步的應用操作需由工程師完成。制定配合生產使用的可行性方案，需考慮以下5 項因素的影響：⑴每種零件的生產節拍及每批次的生產數量；⑵測量每個零件所需的時間及運輸難度；⑶目前可以進行在線檢測的零件數量及零件大小；⑷仍需進行在線優化的零件數量；⑸需進行后續編程的零件數量、類型及編程計劃。

最終，通過對每個零件的實際測量，制定出適用于不同零件的測量頻次。其不僅需滿足測量要求，還需具備充分的可操作性。同時，根據實際零件檢查的操作步驟，梳理出操作流程(圖4)，規范操作順序及出現問題時的處理方式。

第二步：專人專項培訓，技能專業化培養

為提升專業人才的技術水平，采用定點定向的方式對光檢操作人員進行培訓，以保證專項技能的分享與疑難問題的探討推進。另外，在日常工作中，光檢操作人員可以承擔起主要的優化工作，同時遇到問題時可進行臨時處理，以免工程師無法及時到達現場耽誤生產使用。專項人才的培訓分為三項內容，通過遞進式培訓，逐漸完成對光學檢測的了解、熟悉到充分掌握。

⑴光學檢測的原理及常見問題的處理。光檢操作人員需掌握相關設備的原理，熟知硬件及軟件中所用工具的功能。遇到一般設備或系統故障時，能夠第一時間判斷問題原因，并能夠處理一些簡單的問題。

⑵現場檢測操作及報告分析。熟練掌握零件檢測的操作步驟及要領，并能夠指導其他人員進行簡單的現場操作。對于光學檢測報告，能夠進行系統全面的分析，對于報告中顯示的缺陷有區分和辨別能力。

⑶光學檢測程序編程及優化。了解編程的每個步驟，學會發現編程中的操作問題。掌握編程及優化檢測工具的設置，熟知每個編程位置的選擇、工具的使用、打磨方向的調整等重要信息。能夠對完成初步編程的零件進行在線優化，并指導生產使用。

第三步：檢測操作普及，推廣序列化使用

為實現離線光學檢測使用的大眾化及序列化，現場檢查人員可以利用系統進行檢測并識別出缺陷。因此對檢查班人員進行全面操作培訓，使設備的運行更為高效，更真實的服務于生產。

整體培訓工作的開展方式為：⑴完善操作流程，制定光學檢測操作和記錄標準作業指導書；⑵梳理培訓內容，制定詳細的培訓計劃，劃分每階段培訓任務；⑶現場指導培訓，系統進行檢查班雙班人員培訓并安排現場實操指導；⑷后期問題解答，除現場臨時性問題處理外，安排定期問題討論及解答。

結束語

通過ABIS Ⅱ離線光學檢測系統“三步走”戰略方針的應用實踐，檢查班人員已能夠獨立完成零件的檢測及相關問題的記錄。在各級領導的支持與推動下，目前北京奔馳沖壓工廠已基本實現光檢系統的系列化應用。這是中國ABIS Ⅱ離線光學檢測首次投入生產使用的嘗試，也是北京奔馳沖壓工廠不斷創新、走向卓越的重要里程碑。相信在今后的探索與完善中，ABIS Ⅱ離線光學檢測系統能夠在技術與應用方面得到更為精準和全面的提升。