Analiza Calitatii Surubului cu Ajutorul Camerelor Video Industriale

LUCRARE DE LICENȚĂ

Analiza calității șurubului cu ajutorul camerelor

video industriale

Prefață (Előszó)

Exigențele crescănde legate de calitatea produselor mai ales in industria producătoare de autoturisme și subansamble ale acestei ramuri industriale, o data cu cerințele legate in același timp de creșterea producției, aduc după sine necesitatea implementării unor sisteme de analiză și control prin care să se ajungă la atingerea erorii de producție de „0” %.

Pentru buna funcționare a societățiilor, aceaste organizații de producție trebuie să fie coordonate și controlate intr-un mod sistematic si transparent. In acest scop au fost dezvoltate și implimentate Sisteme de Management al Calității pentru imbunătățirea continuă a performanțelor și satisfacției clienților și a altor părți cointeresate.

Sistemul de management al calității poate fi definit ca un ansamblu de acțiuni și măsuri planificate referitoare la calitate, care garantează că produsul realizat îndeplinește condițiile de calitate prescrise de o documentație elaborată în conformitate cu standardele europene (EN) sau internaționale (ISO). Dezvoltarea și implementarea sistemului de management al calității include stabilirea politicii referitoare la calitate și a obiectivelor calității, a planificării calității, a controlului calității, a asigurării calității și a îmbunătățirii calității.

In lucrarea de față vom analiza in cadrul unui studiu de caz produsele realizate de compania Csavária Kft din localitatea Zalahaláp – Ungaria – , furnizor direct și indirect de șuruburi și elemente de legătură mai multor concerne din industria automobila din Ungaria și Europa. Vom prezenta o scurtă istorie a activității intreprinderii și vom descrie pe scurt evoluție analizei calității produselor, pentru ca apoi să prezentăm pe larg cerințele legate de calitatea șuruburilor impuse de contractorii firmei și metodele de inspecție introduse pentru ași păstra locul pe piață in acest segment de prestări servicii.

Printr-o scurtă introducere vom prezenta câteva dintre definițiile sistemelor de management al calității, sistemelor de analiză și control al calității pentru a asigura o imagine de ansablu in domeniul inspecției calității produselor și serviciilor cititorului lucrării.

In cea de-a doua parte a lucrării vom prezenta technologia de execuție a suportului camerelor video industriale folosite in inspecția calității șuruburilor din cadrul proiectului prezentat.

1. Sisteme de management al calității – sisteme de analiză si control al calității

În scopul lămuririi și concretizării diferenței dintre cele două noțiuni sus menșionate, importante in acceași măsură unei organizații funcționale, dezbatem pe scurt necesitatea introducerii, principiile și modul de funcționare a acestora.

1.1 Sisteme de management al calității. Generalități

Pentru o bună funcționare a unei societăți, această organizație de producție sau prestatoare de servicii trebuie să fie coordonată și controlată intru-n mod sistematic si transparent. In acest scop poate fi implimentat un Sistem de Management al Calității – in continuare SMC – pentru imbunătățirea continuă a performanțelor și satisfacției clienților si a altor părți cointeresate.

Sistemul de management al calității (SMC) este definit ca fiind un sistem de management prin care se orientează și se controlează o organizație în ceea ce privește calitatea.

O definiție mai dezvoltată este enunțată de Societatea Americană pentru Calitate (American Society for Quality):"Un sistem formalizat care documentează structura, responsabilitățile și procedurile necesare pentru a realiza managementul calității în mod eficace". O definiție alternativă care evidențiază necesitatea îndeplinirii condițiilor de calitate prescrise de standarde internaționale (ISO) este accea ca: Sistemul de management al calității poate fi definit ca un ansamblu de acțiuni și măsuri planificate referitoare la calitate, care garantează că produsul realizat îndeplinește condițiile de calitate prescrise de o documentație elaborată în conformitate cu standardele europene (EN) sau internaționale (ISO). Dezvoltarea și implementarea sistemului de management al calității include stabilirea politicii referitoare la calitate și a obiectivelor calității, a planificării calității, a controlului calității, a asigurării calității și a îmbunătățirii calității. Conceptele-cheie ale SMC sunt abordarea activităților ca procese și ținerea sub control a organizației în domeniul calității.

Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a elaborat standarde pentru SMC începând din anul 1987, sub forma seriei de standarde ISO 9000:1987. Acestea au fost revizuite de mai multe ori, iar ultima revizuire majoră a fost în anul 2000, creându-se seria ISO 9000:2000. ISO a aprobat o revizuire minoră, ISO 9001:2008, în 14 octombrie 2008, incluzînd în special modificări gramaticale pentru ușurarea traducerii standardului în alte limbi.

Deoarece standardele ISO 9001, respectiv SR EN ISO 9001 sunt standarde generalizate și abstracte, pe parcursul timpului diferite sectoare industriale au dorit să-și standardizeze interpretări proprii asupra cerințelor specifice.

Un sistem de management al calității bazat pe familia de standarde ISO 9000 monitorizează eficacitatea următoarelor aspecte:

politica referitoare la calitate;

standardizarea procedurilor;

identificarea și eliminarea defectelor;

sisteme pentru acțiunea preventivă și corectivă;

analiza de management a sistemului.

Dezvoltarea și implementarea unui sistem de management al calității necesită parcurgerea mai multor etape care includ următoarele:

determinarea necesităților și așteptărilor clienților și ale altor părți interesate;

stabilirea politicii și obiectivelor organizației referitoare la calitate ;

determinarea proceselor, a responsabilităților necesare și a competențelor decizionale privind implementarea SMC;

stabilirea metodelor de măsurare a eficacității și eficienței fiecărui proces;

utilizarea acestor metode pentru a determina eficiența și eficacitatea fiecărui proces;

determinarea mijloacelor de prevenire a neconformităților și de eliminare a cauzelor acestora;

stabilirea și aplicarea unui proces de îmbunătățire continuă a SMC.

După cum se observă, prima etapă constă în determinarea necesităților și așteptărilor clienților, referitoare la calitatea produselor și serviciilor furnizate. Politica și obiectivele organizației reprezintă răspunsul acesteia la necesitățile clienților și părților interesate. Înainte de parcurgerea etapelor menționate mai sus, orice organizație trebuie să realizeze:

analiza diagnostic și analiza previzională;

luarea deciziilor necesare în vederea implementării SMC.

Pentru documentarea, implementarea și menținerea unui SMC, organizația trebuie să managerieze toate procesele care compun SMC, într-o succesiune după cum urmează:

să identifice toate procesele sistemului de management al calității și să le aplice în întreaga organizație; procesele necesare SMC ar trebui să includă: procesele activităților de management, procesele de management al resurselor, procesele de realizare a produselor, procesele de măsurare, analiză, audit intern și îmbunătățire, procesul de livrare a serviciului;

să determine succesiunea și interacțiunea dintre aceste procese;

să determine criteriile și metodele necesare pentru asigurarea eficacității desfășurării și controlului acestor procese;

să se asigure de disponibilitatea resurselor și informațiilor necesare pentru a susține desfășurarea și monitorizarea acestor procese;

să monitorizeze, să măsoare și să analizeze aceste procese;

să implementeze acțiunile necesare pentru a realiza rezultatele planificate, conform cerințelor clienților și să îmbunătățească continuu aceste procese.

Cerințele pentru sistemele de management al calității sunt specificate în standardul SR EN ISO 9001:2008. Aceste cerințe sunt generale și aplicabile organizațiilor din orice sector industrial sau economic, însă nu sunt cerințe pentru produse. Pentru realizarea produselor, cerințele pot fi specificate de clienți, de organizație ca anticipare a cerințelor clienților sau prin reglementări. Standardul SR EN ISO 9001 propune un model al SMC bazat pe procese, care stă la baza versiunii 2000 a standardelor din familia ISO 9000. Acest model include patru grupe de procese manageriale: responsabilitatea managementului de la nivelul cel mai înalt, managementul resurselor, procese de realizare a produsului, procese de măsurare, analiză și îmbunătățire. Pentru servicii profesionale și profesii medicale, managementul calității se bazează pe coduri deontologice specifice.

1.2 Elementele sistemului de management al calității

1.2.1. Responsabilitatea managementului de la cel mai înalt nivel:

Managementul organizației trebuie să prezinte dovezi ale implicării sale pentru dezvoltarea și implementarea sistemului de management al calității.Pentru aceasta este necesară satisfacerea cerințelor standardului SR EN ISO 9001:2008, referitoare la:

a) comunicarea în organizație a importanței definirii și satisfacerii cerințelor clienților;

b) stabilirea politicii referitoare la calitate; această politică trebuie să concorde cu obiectivele organizației și trebuie să fie implementată în organizație;

c) stabilirea obiectivelor calității (care să includă cerințele de calitate pentru produs);

d) planificarea SMC;

e) cerințe referitoare la responsabilitate, autoritate și comunicare;

f) conducerea analizei SMC, efectuată de managementul de la cel mai înalt nivel;

g) să se asigure de disponibilitatea resurselor necesare pentru obiectivele referitoare la calitate ale organizației.

1.2.2 Analiza SMC, efectuată de management:

 Sistemul de management al calității trebuie analizat la intervale planificate, pentru a se asigura că este eficace. Această analiză trebuie să identifice eventuale oportunități de îmbunătățire, sau de schimbare a SMC

1.2.3. Realizarea produsului:

Un produs "demarează" ca o idee. (vezi Dezvoltarea noilor produse). Realizarea produsului se referă la ansamblul proceselor utilizate pentru a crea produsul. Inițial este necesară planificarea realizării produsului, proces care are ca rezultat documentul numit planul calității; acesta descrie modul de aplicare a SMC la procesele de realizare a produsului. Procesele referitoare la relația cu clientul se desfășoară cu angajamentul direct al managementului de la cel mai înalt nivel.

1.2.4. Proiectarea și dezvoltarea produsului este următoarea etapă în procesul global de realizare a produsului și cuprinde:

planificarea proiectării și dezvoltării produsului, cu precizarea etapelor de proiectare/dezvoltare;

analiza, verificarea și validarea fiecărei etape;

stabilirea responsabilităților și autorității pentru proiectare și dezvoltare.

Termenii "proiectarea și dezvoltarea produsului" au următoarele semnificații: proiectarea creează soluția conceptuală a produsului, iar dezvoltarea transformă soluția într-un model funcțional complet.

Planificarea proceselor de realizare a produsului cuprinde următoarele:

stabilirea obiectivelor calității și a cerințelor pentru produs;

stabilirea proceselor și documentelor necesare, necesitatea alocării resurselor pentru a asigura aplicarea cerințelor pentru produs;

activitățile pentru verificarea, validarea, monitorizarea, inspecția și încercările produsului, precum și criteriile de acceptare a produsului;

disponibilitatea înregistrărilor corespunzătoare și necesare.

Procesul de aprovizionare este o etapă premergătoare procesului de producție al produsului de realizat. Este necesar să fie stabilite cerințele de aprovizionare care se referă la:

cerințe pentru aprobarea produsului de aprovizionat, a procedurilor, proceselor și echipamentelor furnizorului;

cerințe pentru calificarea personalului;

cerințe pentru sistemul de management al calității, al furnizorului.

Organizația trebuie să specifice și să implementeze inspecțiile sau alte verificări necesare ale produsului aprovizionat.

Organizația trebuie să proiecteze procesul de producție al produselor de tip "produs material", respectiv procesul de furnizare a unui serviciu, în condiții controlate. Condițiile controlate includ: disponibilitatea informațiilor despre caracteristicile produsului, disponibilitatea instrucțiunilor de lucru pentru operații și procese, disponibilitatea echipamentelor, a dispozitivelor de măsurare și monitorizare, implementarea activităților de livrare și post-livrare. Organizația trebuie să valideze procesele de producție, respectiv de furnizare de servicii, în sensul de a se demonstra capabilitatea acestor procese de a obține rezultatele planificate. Organizația trebuie să mențină identificarea și trasabilitatea produsului pe durata realizării acestuia, atunci când este necesar. Este necesar să fie asigurată păstrarea produsului, care se referă la identificarea, manipularea, depozitarea și protecția acestuia. Dintre activitățile desfășurate ca și cerințe ale SMC, în timpul desfășurării procesului de producție, fac parte și ținerea sub control a dispozitivelor de măsurare și de monitorizare, care implică identificarea, etalonarea sau verificarea, protejarea acestora împotriva deteriorării.

Măsurarea, analiza și îmbunătățirea este o etapă importantă în analiza performanțelor SMC implementat, având ca obiective demonstrarea conformității produsului, asigurarea conformității SMC și îmbunătățirea eficacității SMC. Procesele corespunzătoare acestei etape sunt:

monitorizarea și evaluarea proceselor SMC urmărește utilizarea metodelor care să demonstreze capabilitatea proceselor SMC de a obține rezultatele planificate;

monitorizarea și evaluarea produselor trebuie trebuie efectuată în timpul procesului de realizare a produsului, pentru verificarea îndeplinirii cerințelor specificate pentru produs. Trebuie menținute dovezile conformității cu cerințele de acceptare;

auditul intern

ținerea sub control a produselor neconforme. Este necesară elaborarea de proceduri documentate pentru identificarea și prevenirea utilizării, livrării sau procesării neintenționate (inadvertente) a produselor neconforme;

analiza datelor trebuie să demonstreze eficacitatea și posibilitățile de îmbunătățire continuă a eficacității. Datele rezultă din activitățile de monitorizare și evaluare;

îmbunătățirea continuă a eficacității SMC este posibilă prin stabilirea și aplicarea acțiunilor corective pentru eliminarea cauzelor neconformităților, precum și prin aplicarea de acțiuni preventive pentru a preveni apariția neconformităților potențiale. Trebuie menținute înregistrări ale rezultatelor acțiunilor corective și preventive întreprinse.

Sistemul de management al calității reprezintă ansamblul de structuri organizatorice, responsabilități, proceduri, procese și resurse, care are ca scop ținerea sub control a unei organizații în domeniul calității. SMC este un set de elemente intercorelate sau care interacționează, pe care le utilizează o organizație pentru a conduce și a ține sub control modul în care sunt implementate politicile referitoare la calitate și sunt atinse obiectivele calității. Un obiectiv al calității reprezintă ceea ce se urmărește sau spre care se tinde, referitor la calitate. In general, obiectivele calității se bazează pe politica organizației referitoare la calitate și trebuie să fie măsurabile. Politica referitoare la calitate reprezintă intențiile și orientările generale ale unei organizații, referitoare la calitate, așa cum sunt exprimate oficial de managementul de la cel mai înalt nivel. Politica și obiectivele calității sunt stabilite pentru a fixa o axă de orientare a organizației. Managementul calității include toate activitățile pe care organizațiile le desfășoară pentru a conduce, a ține sub control și a coordona calitatea. Aceste activități includ formularea politicii calității și a obiectivelor calității, planificarea calității, controlul calității, asigurarea calității și îmbunătățirea calității.

 Planificarea calității este partea managementului calității concentrată pe stabilirea obiectivelor calității și care specifică procesele operaționale necesare și resursele aferente pentru a îndeplini obiectivele calității. 

Controlul calității este partea managementului calității concentrată pe îndeplinirea cerințelor referitoare la calitate, în timpul operațiunilor procesului.

 Asigurarea calității este partea managementului calității concentrată pe furnizarea încrederii că cerințele referitoare la calitate vor fi îndeplinite.

Îmbunătățirea calității este partea managementului calității concentrată pe creșterea abilității de a îndeplini cerințele referitoare la calitate. Sintagma "îmbunătățirea continuă a calității" este utilizată atunci când îmbunătățirea calității este progresivă și organizația urmărește oportunități de creștere.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_de_management_al_calității

2. Sistem de management al calității în baza ISO 9001:2008

Acest Standard Internațional promovează adoptarea unei abordări bazate pe proces în elaborarea, implementarea și îmbunătățirea eficacității sistemului de management al calității, în scopul creșterii satisfacției clientului prin îndeplinirea cerințelor acestuia.

Pentru ca o organizație să funcționeze eficace aceasta trebuie să identifice și să conducă numeroase procese intercorelate. O activitate care utilizează resurse și condusă astfel încât să permită transformarea datelor de intrare în date de ieșire poate fi considerată un proces. Adesea datele de ieșire dintr-un proces constituie, în mod direct, datele de intrare în procesul următor.

Aplicarea unui sistem de procese în cadrul unei organizații, împreună cu identificarea și interacțiunile acestor procese, precum și conducerea lor, poate fi considerată “abordare bazată pe proces”.

Un avantaj al abordării bazate pe proces este controlul permanent pe care aceasta îl asigură, atât asupra legăturii dintre procesele individuale în cadrul sistemului de procese, cât și asupra combinării și interacțiunii acestora.

Atunci când este utilizată în cadrul unui sistem de management al calității, o astfel de abordare accentuează importanța:

a) înțelegerii și satisfacerii cerințelor;

b) necesității de a considera procesele în funcție de valoarea adăugată;

c) obținerii de rezultate în ceea ce privește performanța și eficacitatea procesului și

d) îmbunătățirii continue a proceselor pe baza măsurărilor obiective.

Modelul unui sistem de management al calității bazat pe proces prezentat în Figura 5.1. ilustrează legăturile între procesele prezentate. Această figură arată rolul semnificativ pe care clienții îl joacă în definirea cerințelor ca date de intrare. Monitorizarea satisfacției clientului necesită evaluarea informațiilor referitoare la percepția clientului asupra faptului că organizația a satisfăcut cerințele sale. Modelul prezentat în Figura 1 cuprinde toate cerințele acestui Standard Internațional, dar nu prezintă procesele la un nivel detaliat.

NOTĂ: În plus, tuturor proceselor li se poate aplica metodologia cunoscută sub numele “Planifică – Efectuează – Verifică – Acționează" (PDCA)N1). PDCA poate fi descris pe scurt astfel:

Planifică: stabilește obiectivele și procesele necesare obținerii rezultatelor în concordanță cu cerințele clientului și cu politicile organizației

Efectuează: implementează procesele.

Verifică: monitorizează și măsoară procesele și produsul față de politicile, obiectivele și cerințele pentru produs și raportează rezultatele.

Acționează: întreprinde acțiuni pentru îmbunătățirea continuă a performanțelor proceselor.

2.1 Relația cu ISO 9004

Aceste ediții ale ISO 9001 și ISO 9004 au fost elaborate ca o pereche unitară de standarde ale sistemului de management al calității, destinate să se completeze unul pe celălalt, dar care să poată fi de asemenea utilizate independent. Deși cele două standarde internaționale au domenii de aplicare diferite, ele au o structură similară cu scopul de a facilita utilizarea lor ca o pereche unitară.

ISO 9001 stabilește cerințele unui sistem de management al calității care poate fi utilizat de organizații pentru aplicarea în scopuri interne, pentru certificare, sau pentru scopuri contractuale. Standardul se concentrează asupra importanței eficacității sistemului de management al calității în satisfacerea cerințelor clientului.

ISO 9004 furnizează îndrumări într-un domeniu mai larg de obiective ale unui sistem de management al calității decât ISO

9001, îndeosebi pentru îmbunătățirea continuă a performanțelor și a eficienței globale a unei organizații, precum și a eficacității acesteia. ISO 9004 este recomandat ca un ghid pentru organizațiile al căror management de la cel mai înalt nivel dorește să depășească nivelul cerințelor din ISO 9001, în scopul îmbunătățirii continue a performanței. Totuși, acesta nu este destinat să fie utilizat pentru certificare sau în scopuri contractuale

2.2. Compatibilitate cu alte sisteme de management

Acest Standard Internațional este aliniat cu standardul ISO

14001: 1996 pentru a mări compatibilitatea celor două standarde în beneficiul comunității de utilizatori.

Acest Standard Internațional nu include cerințe specifice

altor sisteme de management cum ar fi cele specifice pentru managementul mediului, managementul sănătății și securității ocupaționale, pentru managementul financiar sau pentru managementul riscului. Totuși, acest Standard Internațional permite unei organizații să-și alinieze sau să-și integreze propriul sistem de management al calității cu cerințele sistemului de management cu care este corelat. O organizație poate să-și adapteze sistemul (sistemele) de management existent (existente) pentru a-și stabili un sistem de management al calității care să satisfacă cerințele acestui Standard Internațional.

2.3. Sisteme de management al calității – cerințe

2.3.1 Domeniu de aplicare

Acest Standard Internațional stabilește cerințele pentru un sistem de

management al calității atunci când o organizație

a) are nevoie să demonstreze capabilitatea sa de a furniza consecvent produse care să satisfacă cerințele clientului și cerințele reglementărilor aplicabile și

b) urmărește să crească satisfacția clientului prin aplicarea

eficace a sistemului, inclusiv a proceselor de îmbunătățire continuă a sistemului și prin asigurarea conformității cu cerințele clientului și cu cele ale reglementărilor aplicabile.

NOTĂ În acest Standard Internațional, termenul “produs” se

referă numai la produsul destinat clientului sau cerut de client.

Toate cerințele acestui Standard Internațional sunt generice și sunt destinate aplicării de către toate organizațiile, indiferent de tipul, mărimea și produsul furnizat.

Atunci când una sau mai multe cerințe ale acestui Standard Internațional nu pot fi aplicate datorită naturii unei organizații sau a produsului său, acestea pot fi luate în considerare pentru excludere.

Atunci când se fac excluderi, declararea conformității cu acest Standard Internațional nu este acceptabilă decât dacă aceste excluderi sunt limitate la cerințe din capitolul 7 și dacă astfel de excluderi nu afectează abilitatea organizației, sau responsabilitatea sa de a furniza un produs care să satisfacă cerințele clientului și ale reglementărilor aplicabile.

2.3.2. Referințe normative

Următorul document normativ cuprinde prevederi care, prin referire în acest text, constituie prevederi ale acestui Standard Internațional. Pentru referințele datate, amendamentele la, sau revizuirile ulterioare ale oricăror dintre aceste publicații, nu sunt aplicabile. Cu toate acestea, părțile care încheie acorduri pe baza acestui Standard Internațional sunt invitate să examineze posibilitatea aplicării celei mai recente ediții a standardului indicat mai jos. Pentru referințele nedatate, este aplicabilă ultima ediție a standardului citat. Membrii ISO și CEI mențin registre ale standardelor internaționale în vigoare la un moment dat.

ISO 9000: 2000, Quality management systems – Fundamentals and vocabulary.

2.3.3. Termeni și definiții

Pentru scopul acestui Standard Internațional se aplică termenii și definițiile din ISO 9000.

Pentru a descrie lanțul de furnizare, următorii termeni, utilizați în prezenta ediție a ISO 9001, au fost modificați ca să reflecte vocabularul utilizat în mod curent:

furnizor organizație client

Termenul “organizație” înlocuiește termenul “furnizor” utilizat în ISO 9001: 1994 și se referă la unitatea care aplică acest Standard Internațional. De asemenea, termenul “furnizor” înlocuiește acum termenul “subcontractant”.

Pe parcursul textului acestui Standard Internațional, ori de

câte ori se întâlnește termenul “produs”, acesta poate, de asemenea, să însemne și “serviciu”.

2.3.4. Sistem de management al calității

Organizația trebuie să stabilească, să documenteze, să implementeze și să mențină un sistem de management al calității și să îmbunătățească continuu eficacitatea acestuia în conformitate cu cerințele acestui Standard Internațional.

Organizația trebuie să identifice procesele necesare sistemului de management al calității și aplicarea acestora în întreaga organizație;

să determine succesiunea și interacțiunea acestor procese,

să determine criteriile și metodele necesare pentru a se

asigura că atât operarea cât și controlul acestor procese sunt eficace,

să se asigure de disponibilitatea resurselor și

informațiilor necesare pentru a susține operarea și monitorizarea acestor procese,

să monitorizeze, să măsoare și să analizeze aceste

procese;

să implementeze acțiuni necesare pentru a realiza rezultatele planificate și îmbunătățirea continuă a acestor procese.

Organizația trebuie să administreze aceste procese în

conformitate cu cerințele acestui Standard Internațional.

Atunci când o organizație decide să utilizeze procese din afara ei, procese care influențează conformitatea produsului cu cerințele, organizația trebuie să se asigure de controlul asupra unor astfel de procese. Controlul asupra unor asemenea procese externe trebuie să fie identificat în cadrul sistemului de management al calității.

NOTĂ – Procesele necesare pentru sistemul de management al calității menționate mai sus ar trebui să includă procesele activităților de management, de asigurare a resurselor, de realizare a produsului și de măsurare.

2.3.5. Cerințe referitoare la documentație

Documentația sistemului de management al calității

trebuie să includă:

a) declarații documentate ale politicii referitoare la calitate și ale obiectivelor calității,

b) un manual al calității,

c) proceduri documentate cerute în acest Standard

Internațional,

d) documente necesare organizației pentru a se asigura de eficacitatea planificării, operării și controlului proceselor sale și

e) înregistrări cerute de acest Standard Internațional.

NOTA 1 Acolo unde termenul "procedură documentată" apare în acest Standard Internațional, acesta înseamnă că procedura este stabilită, documentată, implementată și menținută. NOTA 2 Amploarea documentației sistemului de management al calității poate să difere de la o organizație la alta în funcție de:

1) mărimea organizației și tipul activităților;

2) complexitatea proceselor și interacțiunea acestora;

3) competența personalului.

NOTA 3 Documentația poate fi în orice formă sau pe orice mediu suport.

3. CONTROLUL

3.1. Definirea și importanța controlului

Controlul poate fi definit ca procesul de urmărire și supraveghere a activităților, în scopul asigurării că acestea sunt îndeplinite așa cum au fost planificate și proiectate. Mai concis, controlul este un proces de urmărire a performanței și întreprinderea de măsuri sau acțiuni care să asigure atingerea rezultatelor dorite sau intenționate. Toți managerii sunt implicați în funcția de control, chiar și în condițiile în care unitățile execută și îndeplinesc activitățile așa cum au fost planificate. Ei nu pot cunoaște dacă unitățile lor funcționează și execută în mod corespunzător sarcinile până când nu au evaluat ce activități au fost executate și nu au comparat performanța reală cu standardul dorit.

Un sistem de control eficace asigură realizarea deplină,

integrală a activităților în modalitățile sau căile care conduc la atingerea obiectivelor organizaționale. Criteriul de eficacitate pentru un sistem de control îl reprezintă nivelul sau gradul de congruență pe care îl asigură îndeplinirii obiectivelor. Dacă un sistem de control uneori conduce la congruența obiectivelor și alteori la conflict în realizarea obiectivelor, acesta va fi un sistem ineficace sau mai puțin eficace decât s-a dorit.

Planificarea poate fi bine făcută, o structură organizațională poate fi creată pentru a facilita eficacitatea atingerii obiectivelor și la fel salariații pot fi direcționați și motivați. Dar toate acestea nu ne dau garanția că activitățile se vor desfăsura așa cum au fost planificate și că obiectivele managerilor sunt căutate, urmărite pentru a fi îndeplinite. Controlul este important pentru că el constituie legătura finală în lanțul final al managementului: supravegherea pentru a se asigura că activitățile se desfășoară așa cum au fost planificate, iar când apar abateri semnificative, luarea de măsuri care să corecteze abaterea. Oricum, valoarea funcției de control în mod esențial constă în relația sa cu planificarea și delegarea activităților.

3.2. Controlul calității

Controlul calității este procesul menținerii și garantării unui nivel de calitate în produsul sau serviciul livrat. Este extrem de dificil de a realiza acest control, fără doar și poate.

Fabricarea, prin natura ei, permite testarea produsului la scară mare, inspecțiile de calitate și stabilirea unor standarde rigide de acceptare pentru a asigura calitatea în produse înainte ca ele să fie fabricate.

Asigurarea calității are o mai mare concentrare decât controlul calității. Asigurarea calității este implicată nu numai cu direcționarea problemelor, ci și în prevenirea problemelor de calitate. Ca atare, asigurarea calității este o încercare de a asigura calitatea înainte ca produsul sau serviciul să fie vândut. Fiecare măsură întreprinsă pentru creșterea calității, poate duce la creșterea costurilor de producție dar aceste costuri trebuie să aducă, prin creșterea calității produselor, beneficii importante.

3.3. Controlul de calitate total

În mod tradițional, controlul calității a fost responsabilitatea departamentului de control al calității. Orice nivel al defectelor stabilit de departament ca acceptabil a fost nivelul la care departamentul producției a vrut să adere. Oricâte defecte erau găsite, departamentul trebuia să le corecteze. Dar, recent organizațiile se străduiesc să obțină și să mențină calitatea într-o modalitate mult mai comprehensivă, mai integrală.

Astăzi, multe organizații au adoptat o strategie a

controlului total al calității. Conceptul a fost defint în anul 1961, în SUA de A.V. Feigenbaum în cartea "Controlul Calității Totale", dar pentru aderarea și implementarea lui au fost necesari mai mult de 20 de ani.

Controlul calității totale este un proces de control al calității

care repartizează sau atribuie responsabilități pentru calitate fiecărui muncitor și nu numai unei mâini de manageri.

Procesul controlului calității totale este o încredințare pentru control. El accentuează deplina participare a tuturor salariaților; toți muncitorii sunt responsabili pentru prevenirea și corectarea defectelor.

3.4. Proiectarea sistemului de control

Să vedem, în final, cum sunt proiectate sistemele de control. Sunt două probleme critice pentru dezvoltarea unui astfel de sistem. Care sunt calitățile care trebuie să le aiba un sistem eficace de control și care sunt factorii de contingență necesari a fi considerați în selectarea sistemului de control?

3.4.1. Calitățile unui sistem de control eficace

Sistemele de control eficace tind să aibă în general aceleași calități. Desigur că importanța acestor calități variază cu situația, dar putem generaliza că următoarele caracteristici vor face un sistem de control mult mai eficace.

1. Precizia (exactitatea).

Un sistem de control care generează informație inexactă poate determina o nereușită în întreprinderea acțiunii, deoarece el răspunde la o problemă care nu există. Un sistem de control exact este de încredere și produce date valide.

2. Oportunitatea.

Controalele vor reclama atenția managementului pentru variațiile de timp și să prevină serioasele încălcări ale performanței unei unități. Informația cea mai bună are o valoare foarte mică dacă este depășită. Deci un sistem de control eficace trebuie să prevadă informația la timp.

3. Economia.

Un sistem de control trebuie să fie rezonabil de economic, pentru a funcționa. Orice sistem de control are să justifice beneficiile pe care le dă în legatură cu costurile pe care le necesită. Pentru a minimaliza costurile, managementul va încerca să impună cea mai mică cantitate de control care este suficientă pentru a produce rezultatele dorite.

4. Flexibilitatea.

Controalele efective, eficace trebuie să fie destul de flexibile pentru a ajusta sau/și anunța schimbarea sau a alege noile oportunități. Puține organizații sunt în fața unor medii așa de stabile ca să nu fie nevoie de flexibilitate; chiar și structurile puternice, mecaniciste, reclamă controale care pot fi ajustate în timp și când condițiile se schimbă.

5. Înțelegerea (posibilitatea de a fi înțeles).

Controalele care nu pot fi înțelese nu au valoare. Este uneori necesar, deci să înlocuim instrumentele sau tehnicile de control sofisticate cu controale mai puțin complexe. Un sistem de control care este dificil de înțeles poate determina greșeli, frustrarea salariaților și în final este ignorat.

6. Criterii rezonabile.

Standardele de control trebuie să fie rezonabile și realizabile. Dacă ele sunt prea ridicate sau nerezonabile ele nu vor fi motivatoare mult timp. Controalele vor determina standardele care sunt rezonabile: ele vor provoca și impulsiona oamenii să atingă nivelele ridicate de performanță fără a fi demobilizatoare sau să încurajeze decepția.

7. Plasarea (localizarea) strategică.

Managementul nu poate controla orice și fiecare lucru care are loc

în organizație. De aici rezultă că managerii vor amplasa puncte de control asupra acelor factori care sunt strategici pentru performanța organizației. Adică vor fi concentrate acolo unde au loc abateri de la standard și unde este probabilitatea cea mai mare de a apărea, sau unde abaterea ar provoca cea mai mare pagubă.

8. Accentul pe excepție.

Deoarece managerii nu pot controla toate activitățile, ei vor plasa instrumentele strategice de control unde ei pot reclama atenția numai prin excepție. Un sistem pe bază de excepție trebuie să asigure ca managerul să nu fie copleșit de informații privind abaterile de la standard.

9. Criterii multiple.

Managerii și salariații deopotrivă vor căuta să "arate bine" în privința criteriilor care sunt controlate. Dacă managementul controlează folosirea unei singure măsuri astfel ca unitatea de profit, efortul va fi concentrat numai pe "buna înfățișare" a acestui standard. Măsurile multiple ale performanței fac să descrească această concentrare îngustă. Criteriile multiple au un efect pozitiv dublu. Deoarece ele sunt mult mai dificile de manipulat decât unul singur, ele pot descuraja eforturile de a face pur și simplu să "arate bine". În plus, deoarece performanța poate rareori fi obiectiv evaluată printr-un singur indicator, criteriile multiple fac posibilă o mai precisă evaluare a performanței.

10. Acțiunea corectivă.

Un sistem de control efectiv nu numai că ne arată când o abatere semnificativă de la standard apare, dar totodată sugerează ce acțiune va fi întreprinsă pentru a consemna abaterea. Controlul, trebuie să evidențieze și problema și soluția specifică.

3.4.2. Factori de contingență de luat în considerare

În timp ce aceste generalizări cu privire la sistemele efective de control prevăd direcții de ghidare bune, validarea lor este influențată de factorii situaționali. Câteva din variabilele cheie de contingență care trebuiesc luate in considerare când se proiectează un sistem potrivit de control.

Mărimea organizației.

Sistemele de control vor varia în acord cu mărimea organizației. O firmă mică se bazează pe instrumente de control mai neformale și mai personale. Controlul concurent prin supravegherea directă este probabil controlul cu costul cel mai eficient. Cu cât organizația crește în mărime, supravegherea directă este mult mai probabil să fie sprijinită de un sistem formal extins. Organizațiile foarte mari se bazează pe controale înalt formalizate, impersonale și cu feed-back.

Poziția și nivelul din organizație.

Cu cât este mai înaltă poziția unei persoane în organizație,

cu atât un set multiplu mai mare de criterii este necesar. Aceasta reflectă ambiguitatea crescută în măsurarea performanței, cu cât o persoană se deplasează mai sus în ierarhie. Invers, slujbele sau posturile de la nivelele inferioare au definiții clare ale performanței, care permit o mai îngustă interpretare a performanței slujbei. Controalele vor fi deasemenea croite să reflecte obiectivele unității.

Gradul de descentralizare

Cu cât gradul de descentralizare este mai mare, cu atât managerii au nevoie de feed-back privind performanța decidenților subordonați. De aici, managerii care deleagă autoritatea sunt în ultimă instanță responsabili pentru acțiunile acelora cărora le-a delegat autoritatea, ei vor dori siguranța corespunzătoare că deciziile subordonaților sunt eficiente.

Cultura organizațională

Cultura organizațională poate fi una de încredere, bazată pe autonomie și deschisă, sau una de teamă și represalii. În prima, se scontează a se întâlni măsuri de control neformale și de autocontrol, în ultima, sisteme de control formale și mai mult impuse de afară. Ca și în cazul stilurilor de leadership (conducere reală și neformală), tehnicile de motivare, gradul de structurare, tehnicile de conducere a conflictului și gradul de participare a membrilor organizației la elaborarea deciziei, timpul și nivelul controalelor vor fi compatibile cu cultura organizațională.

Importanța unei activități influențează decizia de a fi controlată și modul în care se va realiza. Dacă controlul este costisitor și repercusiunile sau consecințele erorilor sunt mici, atunci sistemul de control probabil nu va fi unul elaborat, complex. Însă dacă eroarea va fi deosebit de periculoasă pentru organizație, este foarte probabilă extinderea si intensificarea controalelor chiar când costul este ridicat.

4. CALITATEA PRODUSELOR ȘI SERVICIILOR ÎN ECONOMIA CONTEMPORANĂ

O analiză succintă a tabloului economic mondial al anilor 90 permite evidențierea unor trăsături definitorii incontestabile: diversificarea și înnoirea rapidă a ofertei de mărfuri, sub impactul dezvoltării rapide a științei și tehnicii, mondializarea piețelor și clienților și ale creșterii exigenței societății. În aceste condiții, calitatea produselor și serviciilor s-a impus ca un factor determinant al copetitivității întreprinderilor.

Pe de altă parte, se manifestă un interes crescând față de problemele asigurării calității la nivel național, regional și internațional. Se vorbește tot mai insistent despre fenomenul standardelor ISO 9000, standarde cu un impact deosebit asupra comerțului internațional.

4.1. Cadrul conceptual al calității produselor și serviciilor

Calitatea este o noțiune cu o foarte largă utilizare, ceea ce face extrem de dificilă definirea ei din punct de vedere științific. Discipline ca filozofia, economia și cele tehnice dau un înțeles diferit acestui termen.

În literatura de specialitate in conceptul de calitate a produselor și serviciilor se regăsesc mai multe accepțiuni. La fel, în practica economică. Astfel, calitatea este definită ca reprezentând "satisfacerea cerințelor clientului", "disponibilitatea produsului", "un demers sistematic către excelență", "conformitatea cu specificațiile", "corespunzător pentru utilizare" etc.

Calitatea este, d e c i , o noțiune complexă care poate fi definită ca expresie a gradului de utilitate socială a unui produs sau serviciu. Ea reflectă măsura în care, prin ansamblul caracteristicilor sale, produsul satisface nevoia pentru care a fost creat și respectă restricțiile impuse de societate privind eficiența economică și protecția mediului ambiant.

4.1.1. Calitatea produselor și calitatea producției

Calitatea produselor se creează în procesul de producție, dar se constată și se testează în procesul de utilizare a acestora. De aceea se impune precizarea deosebirilor dintre noțiunea de calitate a producției și cea de calitate a produselor.

Calitatea producției are o sferă mai largă de

cuprindere. Ea se referă atât la concepție, la nivelul tehnic, la tehnologiile de fabricație, cât și la produsele rezultate în urma procesului de producție.

Calitatea produselor este expresia finală a calității proceselor de producție, care sintetizează performanțele tehnice, economice, psiho-senzoriale, de disponibilitate, etc.

Pe de altă parte, calitatea produselor comercializate

este percepută în mod diferit de către clienți și furnizori. De aceea, se face distincție între calitatea industrială (tehnică) și calitatea comercială a produsului.

Calitatea industrială reprezintă conformitatea

produsului cu documentele tehnice normative (standarde, fișe tehnice etc.).

Calitatea comercială este determinată de o serie de factori ca: fiabilitate, mentenabilitate, termen de garanție, gamă sortimentală, finisaj, ambalaj, asistență tehnică acordată beneficiarului, costuri de întreținere scăzute.

Potrivit standardului ISO 9000, comportarea în utilizare a produsului poate fi influențată de:

– calitatea rezultată din definirea nevoilor față de produs;

– calitatea concepției produsului;

– calitatea conformității produsului cu concepția sa;

– calitatea care rezultă din susținerea produsului pe durata întregului ciclu de viață.

În cazul serviciilor pot apărea diferențe în ceea ce privește percepția calității între:

– așteptările clienților și percepția conducerii;

– percepția conducerii și specificația calității serviciului;

– specificația calității serviciului și comunicarea cu exteriorul;

– serviciul așteptat și serviciul perceput de client.

Dacă aceste diferențe sunt mari, calitatea serviciului va fi puternic afectată.

Calitatea are un caracter dinamic, determinat de faptul că procesele de producție se modifică la intervale de timp tot mai scurte, iar exigențele consumatorilor față de produs sunt tot mai ridicate.

Raportul de interdependență dintre producător și consumator se manifestă în producerea de mijloace de muncă: calitatea producției asigură realizarea de mijloace de muncă de o calitate superioară; reintroduse în procesul de producție, acestea determină perfecționarea lui și crează condiții materiale pentru creșterea calității noilor produse.

Privit în continuitatea sa, acest proces poate fi considerat un proces de reproducție lărgită a calității. Acesta cuprinde o serie de activități care pornesc de la prospectarea pieței și abordează întregul ciclu industrial de fabricare a produselor: cercetare științifică, elaborarea documentațiilor constructive și tehnologice, pregătirea și desfășurarea procesului de producție, controlul acestuia,

încercări și probe, analize, activitatea de desfacere, service.

Proiectarea trebuie să conceapă produsele corespunzător cerințelor calitative, etapă în care nivelul tehnic și calitativ reprezintă prima prioritate.

De cele mai multe ori informațiile despre calitate trebuie să se extrapoleze, deoarece cele mai cunoscute se referă la produse fabricate în trecut, uzate moral. Concepția de proiectare trebuie verificată pe baza încercărilor prototipului și seriei zero, iar pentru produsele de mare complexitate, omologarea seriei zero se face după efectuarea încercărilor de fiabilitate.

Interdependența dintre calitatea concepției de proiectare,

calitatea producției și a produsului poate fi evidențiată cu ajutorul triunghiului calității (fig.nr.2.1.)

Cerințele clienților

Calitatea Calitatea produsului concepției

Caracteristici Caracteristici de calitate a Calitatea de calitate a produsului Producției documentației

tehnice

Fig.2.1 Triunghiul calității

Standardul ISO 8402 definește calitatea ca reprezentând "ansamblul caracteristicilor unei entități, care îi conferă aptitudinea de a satisface nevoile exprimate sau implicite". Conform acestei definiții:

• calitatea nu este exprimată printr-o singură caracteristică,

ci printr-un ansamblu de caracteristici;

• calitatea nu este de sine stătătoare, ea existând numai în

relația cu nevoile clienților;

• calitatea este o variabilă continuă;

• prin calitate trebuie satisfăcute nu numai nevoile

exprimate ci și cele implicite.

4.1.2. Asigurarea calității

În paralel cu schimbările tehnologice și socio- culturale rapide, au evoluat și modalitățile de asigurare a calității produselor și serviciilor. Analizând această evoluție putem pune în evidență mai multe etape cu caracteristici specifice. Pot fi delimitate patru astfel de etape:

• asigurarea calității prin control;

• asigurarea calității prin metode statistice;

• asigurarea calității prin motivarea personalului;

• concepte integratoare de asigurare a calității.

Asigurarea calității prin control acoperă prima jumătate

a secolului nostru. În această perioadă au dominat teoriile tayloriste de organizare științifică a muncii. Aceste teorii s- au regăsit în principiile de management, cât și în organizarea activităților din întreprindere concretizându-se în procesul de descompunere a procesului de producție a unui produs în operații elementare, limitarea responsabilităților, specializarea unităților funcționale. A rezultat astfel separarea celor care iau decizii de cei care le execută și cei care controlează îndeplinirea lor.

Calitatea era astfel asigurată prin controlul final al componentelor, urmărindu-se identificarea și eliminarea celor necorespunzătoare. Atenția era concentrată asupra produsului și mai puțin a procesului, urmărindu-se verificarea post-proces a conformității cu specificațiile. Prin asigurarea calității se întelege deci, respectarea acestor specificații.

Asigurarea calității prin metode statistice este etapa corespunzătoare anilor '50. Primele lucrări privind controlul statistic al calității sunt publicate în anii '20 când autorii propun folosirea fișei de control statistic al calității.

În întreprinderi folosirea acestor metode conduce la accentuarea controlului pe fluxul tehnologic, urmărindu-se identificarea cauzelor apariției defectelor, în scopul prevenirii lor în procesele ulterioare;

Asigurarea calității prin motivarea personalului este

corespunzătoare anilor '60 și pune accentul pe motivarea personalului în asigurarea calității. Pe plan internațional pot fi puse în evidență mai multe direcții, relativ independente. În SUA sunt elaborate programe "zero defecte". În Japonia plecând de la același concept s-au înființat cercurile de calitate. Acestea au căpătat o mare extindere, scopul lor fiind de a preveni defectele prin descoperirea cauzelor acestora. Cercurile de calitate promovează autocontrolul și utilizarea unor mijloace de stimulare materiale și morale pentru asigurarea calității.

Concepte integratoare de asigurare a calității corespunde anilor '80 și și-au găsit aplicabilitatea în primul rând în Japonia sub denumirea de "Total Quality Control" – TQC, desemnând activitatea de ținere sub control a calității în întreprindere și devenind astfel o problemă națională. Această abordare cuprinde curând și țările vest europene și se orientează tot mai mult către activitățile desfășurate pentru asigurarea calității la clienți, implicațiile proceselor și rezultatelor acestora asupra mediului înconjurător.

Calitatea produselor și serviciilor în economia contemporană vehiculează ideea abordării sistemice a relațiilor client-furnizor. Se conturează astfel apariția unui nou concept "Total Quality Management" – TQM în care capătă importanță orientarea consecventă spre "proces", urmărindu-se optimizarea proceselor de pe întreaga traiectorie a produsului, începând cu studiile de piață pentru identificarea nevoilor și pâna la faza de post-utilizare, a reintegrării în natură a rezultatelor acestui proces.

4.2. Caracteristici de calitate a produselor și serviciilor industriale

4.2.1. Caracteristici de calitate a produselor

Pentru ca un anumit produs să fie de calitate trebuie să corespundă exigențelor consumatorilor, iar pentru a îndeplini aceste exigențe trebuie să aibă caracteristici de calitate.

Din punct de vedere al cerințelor și exigențelor consumatorilor, caracteristicile de calitate pot fi: tehnice; economice; psiho-senzoriale; de ordin social general; de disponibilitate.

a) Caracteristicile tehnice se referă la însușirile produselor industriale și se concretizează într-o serie de proprietăți fizice, chimice, biologice. Ele se determină cu ajutorul unor indicatori cuantificabili.

Caracteristicile tehnice ale unui produs complex sunt multiple și variate, însă prezintă importanță diferită în stabilirea și aprecierea nivelului calitativ al produsului.

În funcție de importanța lor, caracteristicile tehnice se pot grupa în:

– caracteristici critice (parametri critici), care au rol hotărâtor în aprecierea calității produsului. În cazul nerealizării lor, produsul nu poate fi încadrat în calitatea prevăzută sau devine necorespunzător scopului urmărit;

– caracteristici principale, a căror nerealizare influențează numai parțial viitoarea utilizare a produsului;

– caracteristici secundare, care nu influențează utilizarea produsului în procesul de consum.

În funcție de destinația produsului industrial, unele caracteristici tehnice se prezintă ca mărimi fizice (caracteristicile critice), iar altele se pot încadra în anumite limite de toleranță.

b) Caracteristicile economice se exprimă cu ajutorul unor indicatori sintetici și analitici: preț, randament, cheltuieli de exploatare, cheltuieli de mentenanță, grad de valorificare a materiilor prime etc. O caracteristică economică foarte importantă pentru toate produsele industriale este termenul de garanție. În aprecierea acestor caracteristici apar dificultăți în cazul produselor absolut noi, pentru care nu există o experiență.

c)Caracteristicile psiho-senzoriale vizează efecte de ordin estetic, ergonomic, organoleptic etc., pe care produsele le au asupra consumatorilor prin formă, culoare, grad de finisare, mod de ambalare, linie, gust, miros, etc. Aparent caracteristicile psiho-senzoriale au un caracter subiectiv, dar specialiștii au criterii riguroase de apreciere a lor.

Importanța acestor caracteristici depinde de categoria produsului: mijloace de muncă, obiecte ale muncii, echipamente de producție, bunuri de consum.

d) Caracteristicile de ordin social general vizează efectele produselor asupra mediului natural, asupra siguranței și sănătății fizice și psihice a oamenilor. Ele se referă la gradul de poluare, confort, nivel de iluminare, de radiații, toxicitate etc.

e) Caracteristicile de disponibilitate s-au impus ca o grupă distinctă datorită proliferării produselor de folosință îndelungată cu caracteristici tehnice din ce în ce mai ridicate. Disponibilitatea arată gradul de satisfacere de către un produs a nevoilor posesorului său, respectiv probabilitatea ca acel produs să poată fi folosit atunci când posesorul are nevoie.

Această aptitudine a produselor de a-și îndeplini funcțiile utile este definită cu ajutorul a două concepte fundamentale:

siguranța în exploatare (fiabilitatea);

operativitatea lucrărilor de întreținere (mentenabilitatea).

Fiabilitatea arată modul de comportare a produsului în procesul de utilizare. Se definește ca probabilitatea unui produs de a-și îndeplini funcțiile pentru care a fost creat în intervalul de timp specificat fără să se defecteze. Un produs care funcționează o perioadă îndelungată de timp fără defecțiuni (căderi) are o fiabilitate ridicată.

Pentru ca produsul să fie menținut în stare de funcționare este necesar să fie ușor de supravegheat, întreținut și reparat. Pentru a exprima ușurința întreținerii și reparării produsului se utilizează noțiunea de mentenabilitate. Aceasta constă în probabilitatea ca un produs să fie reparat și repus în funcțiune într-un interval de timp specificat. Mentenabilitatea este influențată de trei factori:

– accesibilitate;

– piese de schimb;

– service.

Accesibilitatea reprezintă proprietatea unui produs complex de a permite demontarea cu ușurință a oricărui element component.

Funcționarea produselor complexe nu poate fi asigurată fără înlocuirea pieselor ce au o durată de funcționare mai mică decât cea a produselor. De aceea este necesară existența pieselor de schimb.

Calitatea unui produs este judecată și după modul în care producătorul efectuează activitatea de service atât în perioada de garanție, cât și după ieșirea din garanție a produsului. Service-ul include toate serviciile după vânzare pentru un produs care necesită lucrări de mentenanță în timpul utilizării de către consumator. Activitatea de service implică:

instruirea personalului clientului pentru utilizarea și mentenanța produsului;

existența manualelor de service și reparații și a listelor de piese de schimb;

existența unei rețele de distribuție a pieselor de schimb;

înființarea unor facilități de service și reparații;

rezolvarea eficientă a reclamațiilor consumatorilor.

În continuare prezentăm caracteristicile calitative ale unor produse, așa cum au fost identificate de specialiștii din domeniile respective.

1. Pentru motoarele navale:

Caracteristici constructive: putere efectivă, masă, masă pe unitatea de putere, volum, volum pe unitatea de putere, aria necesară pe unitatea de putere, lungime totală, lungime pe unitatea de putere, siguranță în funcționare;

Caracteristici economice: consum orar de combustibil, consum specific efectiv de combustibil, randament efectiv, consum specific efectiv de energie, cost specific al reviziilor și reparațiilor, cost specific al pieselor de schimb și al altor materiale de întreținere.

2. Mașinile – unelte sunt analizate după următoarele tipuri de caracteristici:

Caracteristici tehnice: putere, viteză, debit de așchii/oră, gabarit, precizie de prelucrare, masă, forță de așchiere, productivitate;

Caracteristici de utilizare: temperatură, presiune, condiții de mediu, anduranță, fiabilitate, regim de lucru, grad de automatizare, consum de energie, disponibilitate;

Caracteristici ergonomice: securitatea muncii.

3. Pentru schimbătoarele de căldură se propun următoarele caracteristici:

coeficientul de reținere a căldurii;

eficiența procesului de încălzire;

randamentul termic

randamentul termodinamic;

eficiența termică;

randamentul energetic;

pierderea specifică de presiune;

indicele de masă;

indicele de volum.

4. Pentru avioane se au în vedere următoarele elemente:

Caracteristici tipologice: tip avion, număr pasageri, număr personal navigabil, tip pilot automat;

Caracteristici geometrice:

– pentru fuselaj: lungimea externă și internă, lățime, volum presurizat, înălțime compartiment, volum cabină pasageri;

– pentru aripă: anvergură, suprafață, alungire, raport de trapezoidalitate, coardă, unghiuri de săgeată, unghiuri de calaj;

– pentru ampenaj: poziție, anvergură, suprafață,

alungire, coardă, unghi bracaj;

– pentru tren aterizare: tip ampatament, ecartament, presiune pneu;

Caracteristici gravimetrice: greutate, poziții limită ale centrului de greutate;

Caracteristici de performanță: polare, viteze, lungime rulare, plafon, distanță zbor, admisia optimă de motor, raza minimă de viraj, pante;

Caracteristici de exploatare: consum specific

combustibil, număr decolări admise pe pneu, număr ore funcționare, număr decolări pe an, cost exploatare, cost întreținere.

5. Pentru mașinile agricole caracteristicile calitative sunt:

indicatori economici: valoarea și calitatea service-ului, valoarea pieselor de schimb, valoarea reparațiilor, cheltuiele pentru exploatare;

indicatori tehnici: productivitatea muncii realizată cu mașina, siguranța în funcționare, gradul de confort al utilizării, caracteristicile de lucru, mentenabilitatea, aspectul exterior.

După cum se observă, caracteristicile sunt diferite de la un produs la altul și uneori, prin tradiție, chiar denumirile lor diferă, deși ele se referă la aceleași aspecte.

Ca și produsele, serviciile prezintă o mare diversitate,iar din acest motiv și caracteristicile sunt variate, specifice diferitelor tipuri de servicii. Caracteristicile calitative ale serviciilor se referă la conținutul serviciului, la modul de desfășurare, la modul cum este oferit și la modul cum este acceptat de către clienți. Ele permit compararea serviciilor. Poate mai des ca la alte produse, cumpărătorii fac comparații între servicii similare și prețul nu mai este argumentul decisiv în alegerea serviciului. Într-un domeniu incert ca acesta al serviciilor, un lucru este cert: clientul evaluează calitatea. Cumpărătorul nu aplică multe criterii raționale de apreciere pentru că, de regulă, nu le cunoaște, dar utilizează mai ales criterii de satisfacție, ansamblul având rolul determinant.

4.2.2. Identificarea caracteristicilor de calitate

Identificarea caracteristicilor de calitate se poate face fie de către furnizor, fie prin implicarea clientului. Furnizorul poate compara produsele și serviciile sale cu cele ale leader- ilor în domeniu, acțiune care îi permite să stabilească principalele caracteristici calitative. Dorințele, așteptările și părerile clienților pot fi cunoscute prin realizarea de interviuri, anchete sau observații directe.

Interviul stabilește un contact direct cu clientul potențial. Un interviu trebuie pregătit prin clarificarea temei, a obiectivelor, formularea întrebărilor, alegerea subiecților.

Desfășurarea interviului presupune parcurgerea a două etape:

– o etapă de stabilire a contactului cu clientul (neformală);

– o etapă de realizare propriu-zisă a interviului, în care se răspunde la întrebări.

Pentru obținerea unor rezultate folositoare, pe parcursul desfășurării interviului este necesar să se respecte anumite cerințe:

– să nu se sugereze răspunsuri la întrebări;

– să se rețină ideile, dar să se noteze cât mai puțin;

– durata interviului să fie rezonabilă.

Anchetele se efectuează pe baza unor chestionare ce conțin un anumit număr de întrebări, răspunsurile urmând să fie date în absența anchetatorului. Etapele de desfășurare cuprind stabilirea obiectivelor, determinarea subiecților, redactarea chestionarului, răspunsul la chestionar, stabilirea concluziilor. De regulă, primul formular este redactat provizoriu și se verifică pe un număr redus de subiecți.

Întrebările pot fi deschise (se cere o părere) sau închise (se răspunde prin Da sau Nu).

Observația motivațională încearcă să dezvăluie și să explice comportamentul și atitudinea clientului față de serviciu. Pentru aceasta se pot efectua experimente de determinare a influenței anumitor caracteristici (modificarea unei caracteristici și păstrarea constantă a celorlalte), sau simulări.

Determinarea caracteristicilor poate fi realizată și prin descompunerea serviciului în etape, iar pentru fiecare se identifică dificultățile ce pot apărea. Pe baza lor se stabilesc măsurile care vor fi adoptate (acestea se referă la oameni, la materiale, la echipamente și la modelele aplicate).

4.3. Organizarea activităților referitoare la calitate în cadrul întreprinderii

Pentru realizarea tuturor obiectivelor stabilite în domeniul calității din cadrul unei întreprinderi trebuie luate în considerare atât organizarea procesuală cât și cea structurală specifice acesteia. În cadrul organizării procesuale, trebuie mai întâi "funcțiunea calitate" și relațiile acesteia cu celelalte funcțiuni ale întreprinderii.

Funcțiunea calitate poate fi încadrată în structuri organizatorice adecvate, ținând seama de mărimea întreprinderii și de complexitatea activităților pe care le desfășoară.

Componenta de bază a organizării procesuale o reprezintă

funcțiunea întreprinderii, care se detaliază în activității, atribuții, sarcini. În mod tradițional sunt considerate ca funcțiuni ale întreprinderii următoarele: cercetare-dezvoltare, producție, comercială, financiar-contabilă și de personal. Potrivit acestei abordări, activitățile specifice referitoare la calitate sunt incluse în cadrul funcțiunii de producție. În prezent este tot mai evidentă tendința de a defini funcțiunea calității a întreprinderii alături de cele menționate anterior.

Funcțiunea calității reprezintă ansamblul activităților care se desfășoară în cadrul întreprinderii, în vederea realizării obiectivelor sale în domeniul calității. Această funcțiune reprezintă o serie de particularități, cuprinzând activități care se regăsesc în cadrul celorlalte funcțiuni. Funcțiunea calității este considerată o funcțiune orizontală, comparativ cu celelalte apreciate ca fiind verticale.

În organizarea structurală a întreprinderilor asistăm în prezent la un proces de modernizare. Acest proces are în vedere trecerea de la structurile de tip mecanicist, caracterizate printr-un grad ridicat de formalizare, predominant ierarhice, la cele de tip organic, în cadrul cărora întreprinderea este abordată ca un sistem deschis, dinamic și multidimensional.

În cadrul întreprinderilor cu structuri din prima categorie se manifestă două tendințe principale, în ceea ce privește structura organizatorică a funcțiunii de calitate: centralizarea și respectiv, descentralizarea acesteia.

Centralizarea funcțiunii calității presupune regruparea în

cadrul aceluiași compartiment, a persoanelor care desfășoară activitățile corespunzătoare acestei funcțiuni.

Această variantă prezintă avantajul că facilitează comunicarea și reduce în mod sensibil necesitatea unor activității de integrare și coordonare. Incovenientul principal se datorează faptului că persoanele din compartimentul de calitate nefiind direct implicate în desfășurarea activităților curente, pot rezulta decizii și acțiuni inadecvate.

Descentralizarea funcțiunii calității presupune faptul că responsabilitatea planificării, organizării, ținerii sub control și asigurării calității este încredințată fiecărui sector sau compartiment al întreprinderii.

Avantajul principal al acestei variante de structură constă în aceea că persoanele fiind direct implicate în desfășurare activităților curente deciziile și acțiunile curente pot fi mai bine fundamentate.

Descentralizarea prezintă însă incovenientul că presupune

eforturi mari de integrare și coordonare a activităților referitoare la calitate. În țara noastră, într-o serie de întreprinderi continuă să existe "compartimentul de control tehnic de calitate" subordonat producției.

Este tot mai evidentă tendința de modernizare în acest

domeniu, în acord cu modificările intervenite în alte țări și mai ales în contextul intensificării preocupărilor potrivit standardelor ISO 9000. Au fost astfel înființate compartimente de asigurare a calității în subordinea cărora se află cel de control tehnic de calitate.

Asigurarea calității are în general următoarele atribuții:

• implementarea politicii de calitate declarate de conducerea

întreprinderii;

• coordonarea activităților de ținere sub control a

documentației specifice;

• coordonarea analizelor de calitate;

• pregătirea produselor sau serviciilor în vederea certificării;

• coordonarea auditurilor interne;

coordonarea activităților de instruire în domeniul calității.

4.4. Asigurarea calității potrivit standardelor internaționale

Standardele internaționale din familia ISO 9000 sunt standarde generale, care conțin recomandări privind managementul calității și cerințe pentru asigurarea calității. Ele descriu elementele sistemului calității, fără să specifice cum să fie implementate de către o anumită întreprindere.

Modalitatea concretă de proiectare și aplicare a unui sistem al calității depinde de obiectivele, produsele, procesele și practicile specifice fiecărei întreprinderi.

Familia ISO 9000 cuprinde standardele internaționale următoare:

• standarde numerotate de la ISO 9000 la ISO 9004 inclusiv

cele derivate din acestea;

• standarde numerotate de la ISO 10001 la ISO 10020

inclusiv cele derivate;

• standardul ISO 8402.

Este un fapt incontestabil că în prezent standardele din familia ISO 9000 se bucură de o largă recunoaștere internațională, numărul întreprinderilor care doresc să le aplice fiind în continuă creștere. Multe dintre acestea consideră că obținerea unui certificat de conformitate reprezintă o dovadă de necontestat a capacității lor de a putea satisface mai bine cerințele clienților, față de ceilalți competitori. Pe de altă parte, o serie de întreprinderi au implementat principiile TQM, iar altele doresc să atingă acest deziderat. În aceste condiții se pune întrebarea firească: sunt cele două fenomene în contradicție sau nu și cum vor fi ele în orizontul anilor 2000?

Standardele din familia ISO 9000 au fost dezvoltate în scopul facilitării relațiilor comerciale, mai ales la nivel regional și internațional și pentru a da clienților mai multă încredere privind capacitatea unui anumit furnizor de a satisface în mod constant cerințele referitoare la calitatea produselor și serviciilor pe care le oferă. Aceste standarde prevăd însă foarte puține din cerințele modelului european al TQM. Astfel ele fac abstracție de următoarele aspecte:

• abordarea întreprinderii în integralitatea sa;

• considerarea satisfacției clientului alături de satisfacția

personalului;

• rezultatele pe care le obține întreprinderea în afaceri;

• nivelul la care se situează întreprinderea față de

competitori din punctul de vedere al calității produselor și

serviciilor oferite.

• preocupările întreprinderii de îmbunătățire a calității

produselor și serviciilor;

• dezvoltarea unei "culturi al calității".

Este de reținut faptul că majoritatea criteriilor de bază ale

modelului european al TQM nu se regăsesc decât într-o proporție nesemnificativă printre cerințele standardelor din familia ISO

9000. În schimb acestea sunt foarte puternic orientate spre procesul de producție. În ansamblu se apreciază că aceste standarde nu acoperă decât în proporție de 20% cerințele modelului european al TQM.

Se estimează că în perioada următoare TQM va pătrunde în majoritatea țărilor europene cu prioritate în domeniul serviciilor. În acest context se așteaptă că o serie de concepte și principii să fie mai bine clarificate și mai ales să fie elaborate tehnici noi mai bine adaptate cerințelor integrării aspectelor economice, tehnice și sociale ale managementului calității.

4.5. Costurile calității

O serie de studii arată că în prezent costurile pe care le implică corectarea noncalității și cele necesare pentru prevenirea și evaluarea ei reprezintă în medie 15% din cifra de afaceri a unei întreprinderi. Aceste costuri reprezintă un instrument important de valorizare a calității, o sursă importantă de maximalizare a profitului întreprinderii. Prin intermediul acestor costuri există posibilitatea identificării activităților ineficiente, a punctelor critice în desfășurare proceselor.

Realizarea unor produse de calitate presupune efectuarea

unui ansamblu de cheltuieli, grupate în următoarele categorii:

• cheltuielile necesare pentru studierea pieței;

• cheltuieli de cercetare – dezvoltare

• cheltuieli de proiectare;

• cheltuieli cu planificarea fabricației produselor;

• cheltuieli de menținere a preciziei de lucru a

echipamentelor;

• cheltuieli cu resursele umane;

• cheltuieli cu promovarea desfacerii produselor;

• cheltuieli cu evaluarea produselor;

• cheltuieli cu prevenirea defectelor;

• cheltuieli datorate rebuturilor;

• cheltuieli cu informarea personalului asupra nivelului

calității produselor.

În practica economică aceste cheltuieli sunt grupate în patru grupe:

• cheltuieli de prevenire – cheltuieli de preîntâmpinare a

apariției defectelor;

• cheltuieli de evaluare și control – cheltuieli cu activități de

încercare, inspecții și examinări pentru a stabili dacă cerințele

specificate sunt corespunzătoare;

• cheltuieli de defectare internă – ocazionate de corectarea

tuturor neconformităților depistate înainte de livrarea produsului

la beneficiar;

• cheltuieli de defectare extern-cheltuieli ocazionate de

corectarea neconformităților după livrarea produselor.

Potrivit abordării tradiționale a corelației "costuri- calitate", costurile defectărilor interne și externe scad pe măsură ce crește nivelul calității produselor, în timp ce costurile de prevenire și evaluare cresc.

F ig. 2.5. Abordarea corelației costuri – calitate

4.6. Auditul calității

În contextul preocupărilor de implementare a unor sisteme ale calității potrivit standardelor ISO 9000, auditul este considerat un instrument esențial pentru realizarea obiectivelor întreprinderii în acest domeniu.

Scopul auditului calității este de a evalua acțiunile

corective necesare pentru eliminarea deficiențelor și posibilitățile de îmbunătățire a sistemului calității întreprinderii, a proceselor sale, a produselor și serviciilor pe care le oferă.

Standardul ISO 8402 definește auditul calității ca fiind o

examinare sistematică și independentă, efectuată pentru a determina dacă activitățile și rezultatele lor, referitoare la calitate, corespund dispozițiilor prestabilite, dacă aceste dispoziții sunt efectiv implementate și corespunzătoare pentru realizarea obiectivelor.

Prin auditul calității se evaluează:

• sistemul de calitate al întreprinderii;

• procesele întreprinderii;

• rezultatele proceselor (produse și servicii).

În funcție de obiectul lor, auditul de calitate este de două feluri • auditul calității procesului;

• auditul sistemului de calitate.

Auditul calității produsului servește pentru evaluarea

conformității caracteristicilor de calitate a unui produs cu cerințele clientului sau cele specificate în standarde. Auditul nu se rezumă numai la o simplă examinare a calității produsului, ci are în vedere evaluarea eficienței măsurilor de asigurare a calității produsului. Pe baza rezultatului auditului vor fi stabilite măsurile corective sau de îmbunătățire necesare, privind produsul auditat.

Auditul calității procesului servește la evaluarea conformității unui proces (de proiectare, producție, administrativ etc.) cu cerințele clientului sau cu cerințele specificate în standardele de calitate.

Auditul sistemului de calitate își propune atingerea următoarelor obiective:

• determinarea conformității elementelor sistemului calității

cu cerințele specificate în standardele de calitate;

• determinarea eficacității sistemului de calitate privind

realizarea obiectivelor stabilite;

• îmbunătățirea sistemului calității întreprinderii.

Auditul sistemului de calitate poate fi realizat în scop

intern și extern. Astfel, o întreprindere poate hotări efectuarea unor audituri pentru evaluarea propriului sistem de calitate, în raport cu un anumit standard, sau pentru a verifica dacă acest sistem este implementat și satisface în permanență cerințele prescrise. Pe de altă parte beneficiarii pot hotărî evaluarea sistemului de calitate al furnizorului, fie înainte de stabilirea unor relații contractuale, fie după încheierea contractului.

5. Sisteme de Inspectie Automata bazate pe vedere artificială

Introducere

Vederea artificială este tehnologia prin care se dorește a se înlocui sau completa inspecții și măsurători manuale cu camere digitale și procesarea imaginiilor acestora. Tehnologia este folosită într-o varietate de industrii, pentru automatizarea producției, creșterea vitezei de producție, creșterea randamnetului, precum și pentru a îmbunătăți calitatea produsului.

Vederea artificială poate fi descrisă printr-un flux de operații în patru etape:

1. Imagistică: Captarea imaginilor

2. Procesare și analiza datelor: Procesarea și analiza imaginilor pentru obținerea unui rezultat.

3. Comunicare: Transmiterea rezultatului sistemuilui care contrlează proceslul

4. Activitate: Se vor lua măsuri în funcție de rezultatul sistemului de inspecție automată

1. Captare imagine

4. Se iau măsuri 2. Analiza imaginii

3.Transmitere rezltat

Fig. fluxul de operații al sistemului de inspecție bazat pe viziune artificială

Pe parcursul acestui capitol vom prezenta subiecte teoretice de bază, care sunt utile în activitatea practică cu sisteme automate de inspecție bazate pe vedere artificială. Cele opt subiecte ce urmează a fi tratate sunt:

1. Introducere (capitolul in curs)

2. Imagistica

3. Iluminare

4. Triangulația cu raze laser

5. Procesare și analiză

6. Comunicație

7. Principiile sistemelor de inspecție bazate pe vedere artificială

8. Appendix

Anexa conține unele aspecte utile, dar mai tehnice, necesare pentru o mai profundă înțelegere a subiectului.

5.1 Obiectivele prezentului capitol

Obiectivele capitolului sunt ca dupa citirea acestui document să:

1. se înțeleagă terminalogia de bază a sistmelor de vedere artificială

2. să se conștientizeze unele posibilități și să se ia in calcul limitările sistemelor de viziune artificială

3. se asigure un minim de cunoștințe teoretice pentru a pute dezbate un schimb de opinii asupra studiului de caz prezentat in capitolul ce urmează

5.2 Tipuri de aplicații

Din punct de vedere technic aplicațiile de tipul viziunii artificiale se pot impărții in patru categorii: Localizare, măsurare, inspecție și identificare

5.2.1 Localizarea

In aplicațiile de tip Localizare, obiectivul procesului de viziune artificială este de a găsi obiectul și a transmite poziția si/sau orientarea acestuia spre centrul de comandă al sistemului. In cazul aplicațiilor de extragere, culegere a produselor dintr-un lot anume cu ajutorul roboțiilor industriali, camerele video identifică coordinate, puncte de referință de pe obiecte, de exemplu: centru de greutate, ori o muchie, informație pe care o trimite direct sau indirect robotului pentru ca apoi acesta sa culeagă, extragă obiectul.

5.2.2 Măsurare

Scopul acestui tip de aplicație este de a măsura dimensiuni fizice ale obiectelor cu ajutorul camerelor video industriale. Putem aminti printre altele: distanțe, diametere, arce, arii, inălțimi, volum, etc. In imaginea alturată este prezentată aplicația de viziune artificială in care camera video efectuează multiple măsurări de diametru ale gâtului flacoanelor.

5.2.3 Inspecție (analiza produselor)

In cadrul acestui tip de aplicații scopul principal al procesării imaginilor sistemelor video industriale este de a analiza, valida spre exemplu prezența sau absența unei etichete corect lipită pe sticle, ciocolata din cutii, asamblări cu șurub, sau defecte. In imaginea alaturata camera video inspectează posibile defecte ale plăcilor de frână.

5.2.4 Identificare

In cadrul acestor aplicații, cu ajutorul camerelor video industriale se pot identifica diferite tipuri de coduri și caractere alfa-numerice (texte și numere).

In imaginea de mai jos o camera video industrială identifică perioada de valabilitate a unei cutii de alimente.

Exemple de coduri care pot fi ”citite” simultan de pe același ambalaj sunt codurile de bare sau coduri de matrice (matrix bar code)

5.3. Tipuri de ramuri industriale

Aplicațiile de procesare a imaginilor video industriale pot fi de asemenea categorizate pe ramuri industriale, astfel:

Industria Auto

Electronică

Alimentară

Logistică

Producție (manufacturing)

Robotică

Impachetare

Farmaceutică

Prelucrarea metalelor (Steel and mining)

Prelucrarea lemnului

Această categorizare poate fi extinsă spre exemplu in cazul in care un robot industrial este prevăzut cu ghidare – cu camere video industriale pentru a mări calitatea producției in industria auto.

5.4 Tipuri de Camere Video Industriale

Camerele video industriale utilizate in aplicații de analiză și control a proceselor industriale sunt impărțite in senzori video, camera inteligente și sisteme de procesare a imaginilor cu ajutorul calculatoarelor. Toate acestea sunt camera video digitale, care se deosebesc de camerele video analogice tradiționale utilizae in fotografiere. Senzorii video și camerele video inteligente, analizează și prelucrează imaginile, avanăd ca rezultat o informație din procesare in interiorul acestora, pe când sistemele bazate pe procesarea imaginilor cu ajutorul calculatoarelor necesită prezența unui calculator și a unor programe aferente pentru a produce un rezultat.

5.4.1 Senzori Video

Senzorii video pot fi configurați doar pentru efectuarea unor sarcini specifice, spre deosebire de camerele video industriale care au programe mult mai sofisticate permițând configurări variate. Datorită acestei funcționalități specifice, timpul de instalare și punere in funcțiune a senzorilor video este mult mai scurt față de celelalte sisteme de procesare a imaginilor.

Exelmple: compania CVS produce senzori video pentru indenficarea și sortarea produselor in funcție de culoare, pentru verificarea conturului ambalajelor, precum și a inscripțiilor de pe ele.

Alți producători sunt specializați pe producția unor senzorii video ce pot fi utilizați in aplicații de inspecție a culoarii (lid) de pe ambalajele alimentelor, și pentru a verifica durata de valabilitate inscripționată pe flacoane / sticle.

Analiza culorii LID de pe ambalaje. Verificarea duratei de valabilitate a produselor

5.4.1 Camere Video Industriale Inteligente

Camerele video inteligente pot constitui sisteme de analiză și control autonome (insulare) fără prezența unui calculator in sistem, camerele având incorporate unități de procesare și programe de rulare a aplicațiilor de inspecție. Această funcționalitate flexibilă de analiză a imaginii incorporat in sistemele de inspecție conferă un larg domeniu de utilizare camerelor video inteligente. Majoritatea acestora sunt utilizate in aplicații 2D, dar marii producători de astfel de instrumente realizeză camera inteligente pentru inspecții de tipul 3D.

Avantajul acestor unități o constituie varietatea de aplicații in care ele pot fi utilizate in urma incărcării cu modulul nou de programe pentru noua aplicație. Dezavantajul il constituie prețul ridicat, necesitatea prezentei unui programator.

Exemple:

Un sistem de analiză cu camera video industriale inteligente 2D poate detecta prezența și poziția inscripțiilor de pe dopul unei sticle. Un model greșit sau o aliniere sau dimensiune necorespunzătoare a elementelor inscripționate sunt raportate drept greșeli și tratate ca atare de sistem.

Dimensionarea unui produs ceramic Aliniere nercorespunzătoarea a elementelor grafice

Exemple 3D

In imaginea de mai jos este prezentată camera video inteligentă IVC/3D, care scanează date 3D calibrate in mm, analizează imaginea, iar după procesare trimite un rezultat către unitățiile cu care este interconectat. Spre exemplu sistemul poate identifica defecte ale suprafeței analizate, măsura inălțimi și volumul acestuia, precum și forma conturului muchiei.

Suprafețe de lemn cu defecte Plăci de frână cu defecte

5.4.3 Sisteme de procesare a imaginilor cu ajutorul calculatoarelor

Sistemele video industriale interconectate la unități de procesare a imaginilor, capteză informațiile sub forma unor imagini de mare rezoluție pe care apoi le transferă calculatoarelor spre procesare. Datorită rezoluțiilor mari și a cantității uriașe de date ce trebuiesc transferate către calculatoare, aceste camera industriale sunt conectate prin dispozitive, plăci de transfer de date.

Flexibilitatea acestor sisteme este dată de faptul că unitățille de captare a imaginilor video de mare rezoluție pot fi folosite in diferite aplicații de analiză și control. Dacă una dintre fluxurile industriale suferă modificări camerele nu trebuiesc neaparat schimbate, doar modulul de procesare și analiză re/programat

6. Imagistică

Termenul Imagistică definește procesul de captare a imaginii. Imagistica deține câteva denumiri technice precum: captare, achizitie. Pentru realizare unui sistem de analiză a calității produselor bazată pe vedere artificială, captarea unei imagini de calitate constituie succesul aplicației.

In acest capitol vom prezenta principalele concepte de bază ale aplicațiilor video industriale pentru a înțelege modul captării unei imagini de bună calitate.

6.1. Concepte de bază – Camere video industriale

6.1.1 Imagini digitale

Pe când aparatele de fotografiere tradiționale foloseau filme fotografice, in interiorul camerelor video industriale un senzor (chip) este responsabil de captarea imaginii. Pe acest sezor sunt dispuși intr-o matrice pixeli sensibile la lumină.

Obiectiv

Lumină

Două technologii sunt folosite pentru realizarea senzorilor camerelor video industriale:

CCD (Charge-Coupled Device) – Dispozitiv cu cuplaj de sarcină – Un senzor CCD este format dintr-un tablou de diode fotosensibile care captează datele imaginii și un tablou de memorare care le preia, atunci când este cuplat la tabloul de diode.

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

Fiecare tip își are argumentele sale technice pro și contra.

În sistemele bazate pe calculatoare, plăciile de achiziție preiau datele de imagine primite într-un format adecvat pentru software-ul de analiză a imaginii.

Camerele de scanare în linie constituie un caz special față de cele amintite mai sus în care senzorul are un singur rând de pixeli. Surprinde doar o linie din obiectul țintă la un moment dat, care pot fi analizat de la sine sau pe mai multe linii ce pot fi combinate pentru a forma o imagine completă

6.1.2 Obiective și Lungimea focală

Obiectivul focusează cantitatea de lumină ce pătrunde in cameră intr-un mod in care să asigure realizarea unei imagini clare. Paralel cu expresia uzuală Obiectiv se folosește și termenul de Lentile.

O imagine focusată inseamnă că marginile obiectului țintă apar clare, ascuțite. Dacă obiectul iese din zona de focusare, imaginea devine neclară, ștearsă. Lentilele aparatelor de fotografiere deseori sunt prevăzute cu sisteme de autofocusare pe când cele utilizate in aplicații de analiză calității produselor și proceselor industriale au valori ale focusării fixe sau reglabile manual.

Imagine focusată – clară Imagine nefocusată – neclară

Diferența esențială dintre tipurile de lentile sunt unghiul de deschidere și lungimea focală. Cei doi termeni prezintă intr-un mod diferit în esență același lucru.

Unghiul de vedere determină cât de mult din scena vizuală este văzută de camere. Un obiectiv cu unghi larg de deschidere vede o parte mai mare a scenei, în timp ce unghiul mic de vedere al unui obiectiv permite captarea unor detalii de la distanțe mai mari.

Lungimea focală constituie distanța dintre obiectiv și punctul focal. Cănd punctul focal este pe senzor, imaginea este focalizată.

Distanța focală este legată de unghiul de vizualizare, în care unei lungimi focale mari îi corespunde un unghi de vedere mic, și invers.

În plus față de lentilele standard menționate, există și alte tipuri cu destinații speciale.

6.1.3 Câmp de vizualizare in 2D

Câmpul de vizualizare in sistemele 2D este zona totală pe care o cameră o vede. Câmpul de vizualizare este specificat de înălțimea și lățimea ei. Distanța obiectului este distanța efectivă dintre obiectivul camerei și obiectul țintă

De asemenea distanța obiectului este deseori numită și distanța de lucru.

6.1.4 Deschiderea diafragmei lentilei

Diafragma este deschiderea în obiectiv care controlează cantitatea de lumină care pătrunde spre senzor. În lentile de calitate, diafragma este reglabilă.

Dimensiunea deschiderii este măsurată prin valoarea diafragmei. O mare valoare F-stop înseamnă o deschidere mică, și vice-versa. Pentru lentile de tipul CCTV, valoarea diafragmei este reglabilă în intervalul F1.4 și F1.6.

6.1.5 Adâncimea câmpului de vizualizare

Distanța minimă dintre cameră si obiectul țintă abreviat uneori (MOD – minimum object distance) este cea mai mică distanță in care obiectivul camerei poate focusa, iar distanța maximă a obiectului este cea mai mare distanță care poate fi focusată. Lentilele standard nu au o distanță maximă a obiectului fixă, acesta tinzând spre infinit, dar cele speciale precum lentilele Macroscopice, au.

Planul focal se află la distanța la care imaginea focusată este cea mai clară. Obiectele situate inainte sau după planul focal pot fi de asemenea, considerate focusabile. Acest interval de distanță în care se obține focalizare destul de bună se numește adâncimea câmpului focal. (DOF – depth of field).

Adâncimea câmpului focal depinde atât de lungimea focală precum și de ajustarea diafragmei. Teoretic o focusare perfectă se obține in planul focal la o distanță exactă de obiectivul camerei, dar din punct de vedere practic focusarea are valori bune in toată profunzimea planului focal (de o parte și alta a planului focal).

Prin adăugarea unui inel distanțier între cameră și obiectiv, planul focal (și, astfel, distanța minimă a obiectului) poate fi mutat mai aproape de camera video. Acest inel este menționat de asemenea sub denumirea de distanțier sau inel de extensie. Un inel de extensie gros se regăsește și sub denumire de tub de extensie. Aceasta face posibilă poziționarea camerei foarte aproape de obiect, de asemenea, cunoscut sub numele de funcționalitate macro.

Un efect secundar al folosirii inelelor distanțiere este acela că se introduce o distanță maximă de obiect iar planului de focusare scade.

6.2 Imagini – concepte de bază

Această secțiune tratează terminologia de imagine de bază și concepte care sunt necesare atunci când se lucrează cu orice senzor sau sistem de viziune artificială.

6.2.1 Pixeli și rezoluții

Un pixel este elementul cel mai mic dintr-o imagine digitală. Normal un pixel al imaginii este corepondentul fizic direct al unui pixel din senzorul camerei.

Pixelii sunt o abreviere al „elementului imaginii”. Normal pixelii sunt atât de mici încât ele pot fi distinși unul de celelalt doar dacă imaginea este mărită. Se poate observa in exemplul de mai jos o imagine foarte mică cu dimensiunea de 8×8 pixeli. Dimensiunile sunt numite X și Y, unde valorii X ii corepund coloanele imaginni, iar valoare Y reprezintă rândurile acestuia.

Valorile tipice de rezoluții in aplicații de viziune artificială in 2D sunt:

1. VGA (Video Graphics Array): 640×480 pixeli

2. XGA (Extended Graphics Array): 1024×768 pixeli

3. SXGA (Super Extended Graphics Array): 1280×1024 pixeli

x

y

6.2.2 Intensitate

Luminozitatea unui pixel se numește intensitate.Informațiile intensității sunt stocate pentru fiecare pixel din imagine și poate fi de diferite tipuri.

Exemple:

1. Binar: Un bit per pixel.

0 1

2. Nuanțe de gri: De obicei, un octet per pixel.

255

3. Color: De obicei un octet per pixel și culoare. Sunt necesare trei bytes pentru a obține informații complete despre culoare. Un pixel conține, prin urmare, trei componente. (R, G, B).

0 255

0 255

0 255

În cazul în care intensitatea unui pixel este digitalizat și descris de un octet, informațiile sunt cuantificate în niveluri distincte. Numărul de biți pe octet este numit adâncime de biti. Cel mai adesea în aplicații de viziune artificiala, o adâncime de 8 biți per pixel sunt suficiente. O profunzime mai mare de biti poate fi utilizat în și aplicații speciale cu senzori sensibili.

Example:

Datorită cantității de date ce trebuiesc stocate pentru fiecare pixel (de exemplu, 1, 8, și 24 de biți), timpul de procesare a imaginii va fi mai mare pentru imaginile color și tonui de gri față de imaginile alb-negru.

6.2.3 Timpul de exponare

Prin exponare se poate măsura cantitatea de lumină ce este detectată de filmul fotograficc sau chipul / senzorul camerelor video digitale. Valoarea expunerii este determinată de doi factori:

1 Timp de expunere: Durata expunerii, măsurată în milisecunde (ms). De asemenea, numit timp de expunere de fotografia traditionale.

.2 dimensiunea deschiderii: Controlează cantitatea de lumină care trece prin obiectiv.

Astfel expunerea totală este rezultatul combinat al acestor doi parametri.

În cazul în care timpul de expunere este prea scurt ca senzorul să capteze o cantitate de lumina suficientă, imaginea este numită cu termeni technici – subexpusă. Dacă există prea multă lumină și senzorul devine saturat, imaginea este declarată a fi supraexpusă.

Example

Un subiect legat de timpul de expunere este neclaritatea imaginii datorată focalizării. Dacă obiectul este în mișcare și timpul de expunere este prea lung, imaginea va fi neclară și calitatea aplicației este amenințată. În cazul unor aplicații in care timpul de expunere este relativ scurt datorită vitezei de deplasare a obiectelor, se utilizează trei metode pentru a obține o migine destul de clară, luminoasă, cu contraste:

1. Iluminarea obiectelor cu sisteme de iluminare puternice (stroboscop)

2. Deschidere mai mare a diafragmei, pentru a permite pătrundere unei cantități mai mare de lumină în cameră

3. Setare Electronciă / Câștig (prezentat în secțiunea următoare)

Exemplu

6.2.4 Câștig electronic

Timpul de expunere și dimensiunea diafragmei prezintă cele două posibilități de a controla fizic intensitatea imaginii. Există, de asemenea, un mod electronic numit câștig, prin care amplifică valorile intensității după ce senzorul a fost deja expus. Această modalitate de amplificare seamănă foarte mult cu controlul volumului apraratelor radio (creșterea volumului nu va face artistul cânta mai tare). Există însă un compromis ce trebuie luat în calcul la utlizarea acestui câștig electronic: expunere insuficientă compensată cu găștig electronic poate produce un zgomot mare al imginii, acesta devenind granuloasă.

6.2.5 Contrast și Histogramă

Contrastul este diferența relativă dintre zonele luminoase și întunecate dintr-o imagine. Contrastul este necesar pentru a observa detaliile intr-o imagine.

Histograma este un grafic în care pixelii sunt sortați în ordinea crescătoare a valorilor de intensitate. Mai jos este prezentată o imagine care conține doar șase valori (nuanțe) de gri diferite. Toți pixelii (stanga imaginii) având aceeați intensitate specifică de gri sunt reprezentați pe o coloană in histogramă (imaginde din dreapta).

Histogramele imaginilor color sunt asemănătoare celor cu nuanțe de gri, unde fiecare canal de culoare (R, G, B) este reprezentat de histograma ei individuală .

De obicei imaginile cu nuanțe de gri conțin mult mai mule nuanțe de gri decât cele prezentate in imaginea exemplu de mai sus. Acestă histogramă dă aspectul unei continuități mult mai mari.

Histograma poate fi folosite pentru a intelege mai bine conceptul de contrast, așa cum se arată în exemplul de mai jos. Se poate observa modul în care contrastul inferior se traduce într-o histogramă îngustă.

7. Sisteme de iluminare

Sursa de lumină, lumina in sine este de o importanță majoră in aplicațiile de viziune artificială. Scopul sistemelor de iluminat este de a contriubui la obținera unor imagini de calitate maximă pentru a permite:

consolidarea caracteristicilor piesei ce urmează a fi inspectat

asigurarea uneri reproductibilități ridicate in procesul de analiză

Lumina poate fi cea inconjurătoare precum lumina din interiorul unei clădiri ori lumina soarelui, sau sisteme de iluminat speciale, cu particularități specifice aplicației in curs.

Majoritatea sistmelor de analiză și control bazate pe vedere artificială sunt sensibile al variații ale luminii, astfel că lumina inconjuroare trebuie să fie eliminată ptrintr-un sistem de umbrire.

7.1. Principii de iluminare

Folosind diferite metode de iluminare pentru analiza aceluiași obiect se poate produce o mare varietate de rezultate. Pentru a spori caracteristicile particulare ale acestuia ce trebuies ispectate, este important să se înțeleagă Principiile de bază ale iluminări.

7.1.1 Lumină și Culoare

Lumina poate fi descrisă precum valuri cu trei proprietăți:

Lungime de undă sau culoare, măsurată în nm (nanometri)

Intensitate

Polarizarea.

Lungime de undă în principal și intensitatea luminii sunt de importanță majoră în aplicațiile da analiză a calității produselor bazate pe camere video industriale. Polarizarea apare ca problema de analizat doar in cazuri de inspecție speciale. Diferitelor culori le corespund lungimi de undă diferite. Ochiul uman poate vedea culori în spectru vizibil, al caror gama tinde de la roșu la violet. Lumina cu lungime de undă mai scurtă decât violet se numește UV (ultraviolet) și lungime de undă mai mare de culoarea roșie se numește IR (infraroșu)

Răspunsul spectral al senzorului camerelor este curba de sensibilitate pentru diferite lungimi de undă. Senzorii poate avea un răspuns spectral diferit de ochiul uman.

Exemplu

Răspunsul spectral al senzorului CCD în sistem alb-negru, sensibilitate maximă este atinsă la nivelul culorii verzi (500 nm)

7.1.2 Reflecție, Absorbție și Transmisie

Axa optică este considerată ca linia ce trece prin centrul obiectivului camerei în direcția inspre care camera se uită.

Camera detectează (vede) obiectele datorită luminii ce se reflectă de pe suprafața acestora. În figura de mai jos, toată lumina se reflectă într-o singură direcție. Acest lucru este, de asemenea, numit reflectare directă sau oglindită, fiind cel mai răspândit mod de reflecție când obiectul este lucios (precum o oglindă).

Ungiul de incidențî și unghiul de reflecție sunt întotdeauna egal atunci când sunt măsurate de la o suprafață normală.

În cazul in care suprafața nu este lucioasă, acesta având o textură mată, apare de asemenea reflecția difuză. Lumina care nu este reflectată va fi absorbită de material.

Materiale transparente sau semi-transparente de asemenea transmite lumina.

Principiile de mai sus, reflecția, absorbția și transmisia, constituie baza majorității metodelor de iluminare utilizate in aplicațille de analiza calității produselor cu ajutorul camerelor video industriale.

Există un al patrulea principiu, emisia, când materialul produce lumină, de exemplu când oțelul topit devine roșu din cauza temperaturii sale ridicate.

7.2 Tipuri de sisteme de iluminare

Există o mare varietate de sisteme de iluminat disponibile pentru aplicații de viziune artificială. Cele jos enumerate, reprezintă doar câteva dintre tehnicile utilizate în mod obișnuit. Cel mai frecvent utilizat sistem pentru astfel de aplicații este cel cu LED-uri, datorită intensității luminozității, duratei lungi de viață și a consumului redus de energie.

7.2.1 Surse de lumină de tip Inel

Acest tip de sursă de iluminare se montează în jurul axei optice al obiectivului, fie fixat pe camera, sau undeva întrea camera și obiectul țintă. Ungiul de incidență al sistmului de iluminare depinde de diametrul Inelului, locul de instalare al sursei de iluminare, precum și de ungiul ledurilor stabilit prin procesul de fabricație al acestora.

Suprafața mată imprimată este iluminat uniform. Pe cănd pe suprafețele lucioase – vezi centrul discului – apar acele puncte fierbinți – oglindirea celor 12 leduri din centrul sistemului de iluminat.

7.2.2 Sisteme de iluminat tip Reflector

Reflectorul transmite sursa de lumină dintr- o singură direcție care este diferită de axa optică. În cazul obiectelor plate, doar reflecțiile difuze a ajung la camera video.

7.2.3 Surse de lumină de fundal

Principiul sursei de lumină de fundal este de a ilumina obiectul de analizat pe din spate pentru a produce un contur bine vizibil. De obicei aceste surse de lumină sunt montate perpendicular pe axa optică

7.2.4 Sisteme de iluminat de tip Darkfield

Această metodă constă în faptul că obiectul este iluminat la un ungi mare de incidență. Reflecții directe apar doar atunci cănd pe obiect sunt muchii bine ieșite in evidență. Astfel lumina care cade pe suprafețele plane va fi reflecta departe de obiectivul camerei video.

7.2.5 Lumină pe axa optică

Cănd un obiect trebuie iluminat paralel cu axa optică direct dinspre partea frontală, se utilizează o oglindă semitransparentă pentru a asigura iluminarea pe axa optică.

Acest tip de iluminare apare in lucrările de specialitae și sub denumire de iluminare coaxială. Odată ce toate razele sunt parealele pe axa optică, reflecții directe apar pe toată suprafața obiectului, paralele cu planul focal.

7.2.6 Iluminare tip Dom

Analizarea materialelor lucioase necesită o iluminare uniformă fără umbriri sau pete fierbinți lucioase. Sistemele de iluminare tip Dom, produc o iluminare cu intensitate uniformă datorită Ledurilor și a suprafeței mate din interiorul domului. Centrul imaginii analizate va fi mai inchisă la culoare datorită găurii din dome prin care cmera este inserată pentru a capta imagini.

7.2.7 Iluminare cu fascicule laser tip linie

Aplicațiile 3D cu contrast redus necesită în mod normal camere 3D. În cazurile simple în care precizia și viteza nu sunt critice, camere 2D combinate cu fascicule laser pot oferi o soluție rentabilă.

7.3 Sisteme de iluminat și accesorii

7.3.1 Iluminare continuă sau stroboscopică

Un sistem de iluminare stroboscopică este o iluminare intermitentă. Acesta permite Ledurilor să emită cu o intensitate mult mai mare, prin metoda numită turboâncărcare, decât dacă ar funcționa in sistem continuu. Ledurile sunt alimentate in timpul funcționării cu un curent mai mare, după care are loc procesul de răcire in tipmul pauzei. Timpul de funcționare referit la timpul total al ciclului (timpul de funcționare plus pauzele) constituie ciclul de lucru menționat in documentația techincă ciclu de lucru (%).

Cu cât intensitatea luminii este mai mare cu atât timpul de expunere poate fi redus și neclaritatea imaginii datorată obiectelor in mișcare este mai mică. De asemene durata de viață a sistemului de ilumare devine mai lungă.

Pentru a utiliza iluminarea strooboscopică este nevoi atât de suport technic cât și de programe care sincronizează aceste echipamente.

7.3.2 Placă difuzoare

Multe din tipurile de sisteme de iluminat sunt realizate in două variante, cu sau fără placă difuzoare. Placa difuzoare transformă lumina direcă in lumină difuză.Scopul plăcii difuzoare este acela de a elimina petele luminoase din imagine, cauzate de reflexiile luminii directe de pe suprafețe lucioase.

Mențiune:

1. Obiectele lucioase necesită a fi iluminate cu lumină difuză.

2. Plăcile difuzoare scad din intensitatea luminii aproximativ 20-40%

7.3.3 LED-uri Colorate

Sistemele de iluminat cu leduri sunt fabricate in diferite variante de culori. Cele mai des utilizate sun cele roșii și verzi. De asemenea albastre, albe, UV, și Infra Roșii. Cele mai ieftine leduri sunt cele roșii având de asemenea o durată de viață de 10 ori mai lungă decăt cele alvastre sau verzi.

Diferite obiecte reflecta culori diferite. Un obiect albastru apare albastru pentru că reflectă culoarea albastră. Prin urmare, în cazul în care lumina albastra este folosită pentru a ilumina obiectul albastru, acesta va apărea lucios în imaginea alb negru. În cazul în care lumina roșie este folosită pentru a o ilumina, obiectul va apărea de culoare albastru închis. De aceea utilizare sistemelor de iluminare colorate este de mare folos chir și in cazul unor aplicații cu camere video alb-negre.

7.3.4 Filtre optice

Un filtru optic constituie o suprafață, peliculă de filtratrare a diferitelor lungimi de undă (culori) sau polarizări așezată in fața obiectivelor sau zenzorilor camerelor video. Spre exemplu, ochelarii de soare au un filtru optic incorporat pentru a proteja ochii de radiațiile UV periculoase. În mod similar, putem folosi filtre așezate în fața aparatului de fotografiat pentru a păstra lungimile de undă de lumină pe care dorim a le păstra și de a suprima restul radiațiilor.

Două tipuri principale de filtre optice sunt folosite in domeniul viziunii artificiale:

1. Filtre Band-pass : Permit trecerea prin filtru numai anumitor lungimi de undă, intr-un interval bine definit. De exemplu un filtru de culori roșie, permite trecerea doare acestor lungimi de undă.

2. Filtre de polarizare: Permite trecerea luminii numai intr-o anumită polarizare. Lumina își schimbă polarizarea cănd acesta este reflectat, ceea ce ne permite să filtrăm reflecțiile nedorite.

Condiții de iluminare foarte stabile poate fi realizate prin combinarea alegerii corespunzătoare a culorii LED-uri utilizând filtre optice cărora le corespunde o filtrare a benzii de culori a lungimii de undă folosite la iluminare.

Examplu

Utilizân culori ale ledurilor și filtre optice corespunzătoare lungimii de undă de emitere ale acestora, este posibil să se înbunătățească contrastul între un obiect de o anumită culoare și restul elementelor din jurul lui

8. Prelucrarea și analiza imaginii

După ce imaginea a fost captată, următorul pas este procesarea, analiza acestuia. Acest lucru este posibil atunci când caracteristicile dorite sunt extrase automat din imagine prin algoritmi, proces urmat de prezentarea conluziilor. Termenul general referitor la informațiile dintr-o imagine a unui obiect studiat este Caracteristica trăsăturilor acesuia. Uneori preprocesarea imaginii are nevoie înainte de extracția caracteristicilor de o prelucrare pralalbiă, de exemplu prin utilizarea unor filtre digitale pentru a îmbunătăți imaginea.

8.1 Regiune de interes

ROI este (Regiune de interes) zona de interes selectată dintr-o. Scopul folosirii regiunii de interes este acela de a limita domeniul analizei și a permite diferitelor tipuri de analiză de a procesa informatții concomitent despre alte regiuni de interes din aceeași imagine. Un alt termen și acesta des folosit in literatura de specialitate este Aria de Interes (AOI).

O situație aparte o prezintă procesul de control in care obiectul ocupă un alt loc in imaginile captate la rând unul după celelalt. Pentru a putea analiza in continuare caracteristica regiunii de interes poate fi creată o regiune de interes dinamică, care se mișcă odată cu obiectul. Regiunea de interes dinamică poate fi redimensionată utilizând date ale rezultatelor anterioare.

Example

8.2 Însumarea Pixelilor

Insumarea pixelilor este metoda de bază a procesării imaginilor. Algoritmii matematici însumează numărul de pixeli din cadrul unei regiuni de interes având aceeași valori ale intesității ale nivelelor de gri.

Acest procedeu este folosit pentru a măsura arii, pentru a detecta deviații de la aspectul normal al caractreristicii obiectului, spre exemplu lipsa unor piese, pete or fisuri. Acest contor de pixeli oferă suma de pixeli , sau aria ca și rezultat final

8.3 Filtre digitale și operatori

Filtrarea digitală și Operatorii sunt utilizați pentru preprocesare a imaginii înainte de analiza ei, pentru a elimina sau înbunătății caracteristici ale acesteia. . Exemple sunt eliminarea zgomotelor și punerea in evidență a muchiilor.

Example

8.4 Praguri

Pragul constituie o limită. Pragurile pot fi absolute sau relative. In cazul imaginilor alb-negru un prag absolut se referă la valoarea unei intensități ale culorii (spre ex. 0-255), iar un prag relativ la diferența acestei vcalori, spre ex. o valoare gri minus alta valoare gri.

O utilizare frecventă a pragurilor se regăsește in binarizarea imaginilor alb-negru, unde un prag absolut împarte histograma in două intervale sub și deasupra acestei valori al prgului. Toți pixelii insumați, situați sub prag sunt considerați negru, iar pixeli de deasupra pragului albe.

Pragurile absolute adesea apar in perechi ca și o nuanță de gri mai joasă sau situată mai sus pentru a defini inchidera intervalului de nuanțe gri.

Examplu: Binarizare

Exemple: Prag absolut dublu

Obiectele A și D din imaginea alăturată pot fi separate unul de celelalt precum și de fundal pin alegerea unui interval de nuanțe in histogramă. Fievare interval este delimitat de un nivel scăzut și altul ridicat al pragurilor nuanțelor de gri. Pragrurile acceptabile nivelelor de separare ale nuanțelor de gri sunt T1 și T4, marcate cu linii roșii in histogramă

Exemplu: Prag relativ

Pragurile absolute sunt utile pentru a găsi domenii de o anumită valoare, întrucât pragurile relative de gri sunt utile pentru a găsi tranzițiile, sau marginile, în cazul în care există o scală de gri de schimbare.

Imaginea de mai jos arată pixelii unde există gradientul relativ mai mare decât pragul minim. În cazul în care pragul ar fi fost prea mic, algoritmul ar fi găsit de asemenea gradienți și la nivelul zgomotului .

.

8.5 Analiza petelor

O pată formează o arie cu pixeli conectați care trebuie să indeplinească câteva criterii, ca de exemplu: să aibă o suprafață minimă și intensitatea in cadrul unei valori ale nuanței de gri.

Un algoritm de analiză a petelor este folosit pentru a găsi și număra obiecte, și pentru a efectua măsurări asupra caracteristicilor lor.

Instrumentele de analiză a petelor pot produce o varietate de rezultate precum:

Centrul de greutate: Centroid. (crucea albastră in exemplu)

Numărul de pixeli: Area. (Pixeli verzi în exemplul)

Perimetrul: Lungimea liniei ce cuprinde zona petelor

Orientarea : unghiul de rotație.

8.6 Potrivirea modelelor

Potrivirea modelelor constă în recunoașterea modelului de referință anterior salvat într-o imagine. Potrivirea modelului poate fi utilizat numai atunci când se face referire la obiectul de referință și obiectul ce urmează a fi inspectat este identic cu obiectul de referință.

Algoritmul de potrivire al modelului este folosit pentru a localiza obiecte, verifica formele lor, și pentru a poziționa alte instrumente de inspecție. Locul de amplasare a unui obiect este definit în raport cu punctul de referință, o poziție constantă în raport cu obiectul de referință.

Instrumentele de potrivire a modelelor dau următoarele rezultate:

Stabilirea punctelor de referință X și ​​Y în sisteme 2D și Z în 3D

Orientare (rotație)

Probabilitatea potrivirii

Numărul de obiecte găsite.

Exemple

8.7 Citirea codurilor

Codurile sunt tipărite pe produse sau ambalajele acestora pentru a înlesni identificarea automată și rapidă a conținutului lor. Cel mai adesea utilizat tip de coduri sunt coduri de bare si matriceale

8.7.1 Coduri de bare

Codurile de bar sunt coduri 1D care conțin numere și sunt formate din linii verticale albe și negre. Codurile de bare sunt folosite pe scară largă in industria ambalajelor și logistică. Exemple de coduri de bare uzuale sunt:

1. EAN-8 și EAN-13

2. Coduri 39 și Coduri tip 128

3. UPC-A și UPC-E

4. Coduri intercalate 2 din 5.

8.7.2 Coduri de matrice

Codul de matrice este o matrice 2D format din elemente de cod dreptunghiulare sau punctiforme ce poate conține informații de tip text și numere. Dimensiunea matricei depinde de cât de multe informații conține codul.

O caracteristică importantă a codului de matrice este redundanța de informații, ceea ce înseamnă că acest cod poate fi citit in totalitate datorită schemei de corectare a sistemeului chiar dacă părți ale imaginii sunt distruse.

Exemple de coduri de matrice:

1. Cod de matrice (cu scheme de corecție tip: ECC200)

2. PDF417

3. Cod de matrice Maxi

8.8 Citirea textului și verificarea

Citirea automată a textelor este folosită in aplicații de inspecție logistică și impachetare, pentru a analiza calitatea imprimării graficii și veificării, sau citirii mesajuli inscripționat.

8.8.1 Verificarea optică a caracterelor VOC

Verificarea optică a caracterelor se bazează pe un algoritm de recunoaștere a caracterelor din șirul de text. Această funcție a sitstemului in cazul in care șirul de text a fost recunoscut dă un semnal de validare, in caz contral unul de genul fals sau nedetectabil.

Exemple:

5.8.2 Recunoașterea optică a caracterelor OCR

Recunoașterea optică a caracterelor – simbolizat OCR – este un algoritm cu ajutorul căreia se citesc sau se identifică texte necunoscute în care fiecare literă este comparată cu cele învățate de sistem. Funcția OCR prezintă următoarelel rezultate:

șirul de text citit / secvența de caractere recunoscut

validat sau fals in cazul in care textul citit a fost recunoscut cu succes, sau in cazul in care una sau mai multe caracte nu au putut fi identificate

Există două tipuri de citiror: unul este un cititor de fonturi fixă conceput pentru a pute fi utilizat cu cititori de imagine. Celelalt este un cititor flexibil de fonturi care in principiu pot invăța orice set de caractere alfanumerice.

Exemple de fonturi ușor, iar altele dificil de detectat:

OCR A extinsă: In acest font caracterele similare au fost realizate in așa manieră încât să difere pe cât posibil, spre exemplu 1 și I cu spații egale intre caractere.

Arial: In acest tip de font similitudinea anumitor caractere face foarte dificilă recunoașterea lor, sau chiar imposibilă algoritmului de analiză (ex 1 și I sau litera mică l și litera mareI)

Exemple: OCR

8.9 Ciclu de timp

Sistemele video de analiză a calității produselor implementate in linii de producție de cele mai multe ori operează la viteze mari de lucru. Acest aspect al performanței vitezei este definit ciclu de timp. Conceptul poate fi impărțit in subcategorii așa cum este ilustrat in diagrama de mai jos. Timpul de pornire este tipmul scurs de la pornirea sistemului până la punctul în care camera video este gata pentru a capta și procesa prima imagine

Ciclul de timp al aplicației este timpul scurs dintre două captări, procesări consecutive. Acest interval de timp depinde și de frecvența apariției obiectului țintă in imaginea (aria de interes) camerei (bucăți / secundă).

Atunci când sistemul funcționează la viteza maximă, durata ciclului de aplicare va fi aceeași cu ciclic minim al camerei. În cazul în care sistemul rulează mai rapid decât ciclul de analiză al camerai, unele obiecte vor trece de această poziție de control fără a fi inspectate.

Timpul de prelucrare legate de termen (sau timpul de executie), se referă la timpul scurs de la începutul analizei până la momentul în care concluzia este trasă, iar rezultatul este trimis.

Există mai multe metode pentru a optimiza timpul de ciclu cu procesare paralelă, metodă cu ajutorul căreia se reduce timpul ciclului în așa măsură încât să devină egală cu timpul de procesare. Această metodă se numește tamponare dublă sau captare tip ping-pong.

Sistemele de analiză și contol a calității produselor bazate pe procesarea imaginii video sunt programate de obicei în milisecunde (ms). Timpul de procesare pentru aceste aplicații este de ordinul a 10 la 500 ms.

8.10 Programarea camerei

In capitolele precedente am prezentat modul de funcționare individuală a unor metode și algoritmi matematici. Majoritatea aplicațiilor însă sunt mult mai complexe, astfel acești algoritmi utilizați la procesarea și analiza imaginilor camerelor video sunt combinați în așa fel încât un algoritm să utilizeze rezultatul unei alt algoritm pentru a efectua calculele sale.

Acest lucru poate fi obținut prin utilizarea unor platforme de programare. Ele pot fi programe specifice pentru camere, gata pentru rulare, sau poate fi un mediu generic precum Micosoft visual Studio, Borland Delphi, C++, sau alte limbaje de programare.

Programul poate fi ramificat pentru a executa operații diferite, în funcție de rezultatele intermediare sau finale. Acest lucru este obținut prin instrucțiuni condiționate, (dacă rezultatul este o valoare procesul este continuat, dacă valoare diferă, procesul este incheiat).

Evaluarea operațiunilor gestionate de programe se face pe baza calculelor și șirurilor de texte ce formează o expresie in porgramul scris. O expresie este o formulă scrisă care conține numere, variabile, referințe, ori șiruri de caractere.

În funcție de tipul de expresii, evaluarea poate da rezultate diferite:

1. Boolean: 1 sau 0, adevărat sau fals, bine sau rău

2. Numeric: un număr spre exemplu 3.1415.

3. Șir de text: spre exemplu "A se consuma înainte de Mai 2010" sau "Cod lot AAA".

O situație interesantă este acela când părți din progra trebuiesc refolosite frecvent.În loc să se copieze codul de fiecare dată, acesta poate fi realizat intr-un macrou care pote fi exportat pentru a se utiliza în alte aplicații.

Exemple

Inspecția blisterelor trebuie executată înainte ca folia de metal să fie lipită pe pentru a sigila pachetul. Obiectul procesului de analiză este acela de a inspecta fiecare prezența pastilelor in fiecare locaș al blisterelor. Dacă în vreuna dintre locașele blisterelor camera semnalează lipsă sau deformări ale pastilelor, va trimite un semnal de eroare către mecanismele de evacuare a blisterelor necorespunzătoare de pe linia de producție. Se folosește iluminare de fundal penru a pune in eveidență conturl pastilelor.

În funcție de acuratețea procesului și de ciclul de lucru prevăzut, in cazul prezentat sistemele de analiză și control pot folosi metode și algoritmi precum: însumare de pixeli, potrivire modelelor, analiza petelor, determinarea și analiza muchiilor

Diagrama fluxului de operații ilustrează modelul in care este folosit technica de analiză a petelor pentru a inspecta prezența medicamentelor in blistere.

9. Comunicația

Un sistem de inspecție, analiză și control al calității poate realiza măsurări, trage concluzii, dar nu poate lua măsuri de sine stătătoare. Prin urmare rezultatele sale trebuiesc comunicate către sistemul central de comandă și control. Există diferite moduri de a comunica rezultaltele, spre exemplu:

Interfață I/O

Bus serial

Rețea Ethernet

În sisteme de automatizare din intrerinderi, rezultatul este folosit pentru a controla o acțiune, de exemplu, un braț de evacuare a pieselor neconforme, un mecanism de sortare, sau deplasarea unui robot.

Cablajul căii de comunicare poate fi ralizată print-o legătură directă sau printr-o rețea.

9.1 Interfață digitală I/O

O interfață digitală de intrare/ieșire I / O (input/output) este cea mai simplă formă de a comunica un rezultat sau de a recepționa informații.

Un singur semnal poate fi utilizat pentru a comunica varianta rezultatului analizei de exemplu: bun, rău, adevărat, fals. Folosira mai multor interfețe digitale I/O ajută la realizarea unui șir de combinații de transmitere a informației. În medii industriale, valoarea semnalului digital este de obicei 0 (GND) și 24V.

9.2 Interfața Serială

Comunicarea prin interfețe seriale este folosită pentru a transmite rezultate complexe, spre exemplu dimensiuni măsurate, poziții, coordonate, sau șiruri de caractere.

BUS serial este termenul folosit pentru interfața canalului de domunicare. Acesta transmite secvențe de biți, ex. unu și zero, unul câte unu. Comunicare poate fi de trei feluri:

1. Simplex, comunicare intr-o singură direcție

2. Half Duplex, comunicare in două direcții, dar numai intr-o singură direcție la un moment dat

3. Full duplex, comunicare in ambele sensuri

Viteza transferului de date este numită rată de transfer, care indică numărul de simboluri pe secundă. O valoare tipică a ratei de transfer este de 9600.

Dintre cele mai des utilizate interfețe seriale in procesele de analiză și control amintim:

1. RS232 (Recomanded Standard 232). Poate fi conectat pe interfața serială a calculatoarelor.

2. RS485 (Recomanded Standard 485)

3. USB (Universal Serial Bus).

9.3 Protocoale

Un protocol este un format predefinit de comuncare a datelor intre echipamente. Protocolul este comparabil cu limba vorbită de oameni pentru a intreține o conversație.

În momentul în care o cameră video trebuie să transmită rezultate spre exemplu spre un PLC (Programable Logic Controller), sau către un robot, acestea trebuiesc communicate print-un protocol care este înțeles de către receptro.

Protocoale obișnuite de PLC sunt:

1. EtherNet/IP (Allen Bradley, Rockwell, Omron)

2. MODbus (Modicon)

3. DeviceNet (Rockwell)

4. Profibus, ProfiNET (Siemens)

5. FINS (Omron)

6. IDA (Schneider).

9.4 Rețele

Multe dintre camerele video utlizate in aplicații de analiză și control comunică prin rețele Ethernet. O rețea ese un sistem de comunicare care conectează două sau mai multe echipamente.

9.4.1 Rețea Ethernet

Cea mai frecvent utilizată technologie de rețea este cea Ethernet. Standardul acestei rețele definește comunicarea pe nivele ierarhice de transmitere a datelor. Viteza poate diferi de la 10, 100 Megabiți/secundă, până la transmisii de nivelul Gigabițiilor – 1000 Megabiți / sec.

9.4.2 RețeaLAN și WAN

O rețea locală Ethernet conectează diferite dispozitive prin intermediul unui comutator numit switch. Atunci când două sau mai multe rețel locale sunt interconectate într-o rețe mai largă prin intermediul unui router, acesta dewine o rețea largă de comunicare.

9.5 Metode de rezolvare a aplicațiilor

Metoda generală pentru rezolvarae aplicațiilor de analiză și control bazate pe viziune artificială constă din următoarele etape: definirea sarcinilor, alegerea echipamentelor, alegerea instrumentelor de procesare a imaginii, stabilirea modalității de comunicare a echipamenteleor și testarea aplicatiei. Înainte de a se ajunge la o soluție finală se parcurg acești pași in mai multe rânduri.

9.5.1 Definira sarcinilor

Este foarte important a se defini sarcinle pe care sistemul de inspecție vizuală trebuie să le satisfacă, în ce condiții și nivelul de performanță al acestuia.

Prelevarea de probe din piesele de analizat trebuie să fie reprezentativă pentru variația defectelor posibile, inclusiv cazuri bune, rele, și limită. Este de asemenea foarte important in definirea sarcinilor decidera modului de inspecție pentru ca in final să se obțină rezultatelel dorite.

9.5.2 Alegerea echipamenteleor

Pași pentru selectarea echipamentelor hardware sunt:

Tipul obiectului de studiat și al inspecției alese va determina alegerea technologiei camerei video de implementat

Dimensiunea obiectelor și pozitția acestora va stabili obiectivul camerei

Caracteristicile, dimensiunea posibilelor defecte vor determina alegerea rezoluției camerei.

Aria de inspectat și distanța obiectului vor determina distanța focală a obiectivului

Tipul inspecției prcum mediul de analiză al obiectului vor determina alegerea sistemului de iluminare

Modul și tipul de transmitere a rezultatelor finael vor determina alegera interfețelor de comunicare, cablurilor și celorlalte accesorii

Alegerae camerei video și al obiectivului vor determina tipul mecanismuli de montare și fixare

Lista de mai sus conturează pașii care trebuiesc ținuți in evidență in momentul proiectării și implementării unor sisteme de analiză și control automatizate bazate pe viziune artificială. Alegerea unei soluții bine definite necesită însă multă experiență practică

9.5.3 Alegerea instrumentelor de procesare a imaginii

În alegerea instrumentelor de prelucrare pentru o anumită aplicație, există o serie de posibilități și combinații. Cum să facem cea mai potrivită alegere? Acest lucru necesită experiență practică și cunoștințe despre instrumentele disponibile.

.

9.5.4 Definira metodei de comunicare a rezultatelor

Următorul pas este de a defini modul de a comunica rezultatul, de exemplu, către un PLC, o bază de date, sau o mașină de sortare. Cele mai des utilizate date de ieșire în aplicațiile de viziune artificială este: admis / respins.

9.5.5 Testarea aplicației

Aplicația nu este considerată finalizată înainte de a se testa în pralabil și împinsă la limitele sale de lucru. Spre exemplu: cum influențează funcționarea sistemului fluctuațiile de lumină ambientală, reflecțiile, radiațiile solare printr-o fereastră, etc.

Determinarea limitei de acceptare a conformității/neconformității obiectelor