——记先进集体、智能技术d100项目组
2013年是我司由非标研发正式转型为产业化研发的首年,“一次成像无损测量系统(简称d100)”亦为我司首个产业化项目。公司为此组建了涉及机械设计、电气工程、机器视觉以及计算机科学等专业领域的d100研发团队,专注于小零件高精度尺寸测量系统的研发。
d100项目为公司全新类项目,同时检测精度需达至微米级,这对机械设计、图像算法以及软件操控极具挑战性。经前期的市场深入调研,d100研发团队明确
了研发思路,并对项目开展拟定了研发三部曲:基本版研发、完善版研发以及旗舰版研发。尽管在研发过程中技术难点不断涌现,项目组对此并未畏惧,自行成立技
术攻关小组开展头脑风暴,针对难点逐个击破。鉴于初期研制出的软件问题点较多,运行不稳定,为确保能与公司规划接轨,项目组主动提出6天工作制集中攻关计
划,项目组成员分成两组同时对d100软件系统进行不同维度的测试,遵循当日问题当日毕的原则,白天主要集中测试并将发现的问题点逐一记录,晚上进行统一
汇总分析,逐一解决。与此同时公司在上班打卡的墙面上张贴了鼓舞气势的标语,为项目组打气加油。为能使d100在检测精度上提升±0.003mm,技术攻
关小组联合技术部软件工程师、视觉工程师以及机械工程师从多个角度进行数据分析,原理探究、算法优化,机械调整,再到数据分析反复进行系统优化。
为能让d100设备更加符合实际检测环境,项目组多次去客户现场了解第一手测量信息,比对手工测量与视觉测量的共性与差异,形成我司视觉测量方法大纲,并
依此编制算法与测试验证。在这反反复复的反思与实践中,d100设备的检测精度从最初±0.02mm提升至±0.003mm,已达到行业领先水平,并通过
计量测试研究院的精度认证。
为进一步提升产品质量,确保产能,成本最优,d100研发团队内部成立了品管圈,对机械结构的合理性、电气设计的规范性、设备调试的便捷性以及客户现场的实用性,进行了详细的评估与把控。
在机械结构方面,最初的样机显示器结构为外接式,空间占用率低,设备操控不便,用户体验感差,项目组在广泛征集意见和客户反馈意见基础之上,将其改进为显
示器内嵌式键盘外拉式结构,不仅方便了客户操控同时也美化了设备外观。结构升级的d100更加注重了客户的操控性能,使其更加能够赢得市场的认可。
在电气设计方面,最初样机采用板卡进行通讯控制,致使电气板布线复杂,占用空间较大,不便于批量生产,项目组通过学习国内外先进测量仪器,结合d100设
备特点将电气件进行标准化设计,从电气接线方式到线头标识,从器件选型到器件安装,均实行统一标准流程。升级后的d100电气部分统一整合为独立电气箱,
并采用串口通讯模块替代板卡通讯,这不仅降低了设备成本,提高了生产制造效率,同时提升了设备的专业性。
在设备调试方面,当初每发货一台设备均需研发工程师对设备平台的垂直度以及图像的清晰度进行专业的调试,不仅占用了研发工程师的时间,而且调试标准因人而
异,无统一标准。品管圈意识到如按此方法调试设备将很难满足后期批量生产的需求,同时增加售后工作的难度。于是,他们首先针对平台垂直度问题作出改进,品
管圈对此也尝试了许多方式,但效果均一般,经过多次的探讨,品管圈提出采用去光学设备研发公司参观学习,最后采用准直仪进行垂直度调试。采用准直仪调试只
需对准好其的零刻度即可完成垂直度的调试,这种方式不仅降低了调试的技术难度同时也确保了设备调试的一致性。其次,图像清晰度的调试最初也是通过观测物体
的边缘成像灰度,因调试人员的标准不一,直接影响到设备的测量结果。项目组尝试采用光学标定板作为判定依据但无法量化,效果改善不明显。经多次失败的尝试
之后,项目组对这些试验进行了总结与反思,采用逆向反问法,提出“我们是做视觉检测的,能否采用视觉反向去自检?”这个问题的提出为项目组指明了方向,项
目组组织视觉工程师与软件工程师,采用视觉算法去实时监控图像清晰度,同时采用软件界面以曲线图与数据表形式显示,当图像调整最佳清晰位置时软件自动提示
调试人员校准完毕。软件调试法的实施不仅简化了调试人员的工作,同时加快了设备的周期。
当前d100项目研发已告一段落,设备的各方面指标均达到预期目标,与此同时d100设备已成功销售25台,系统的稳定运行,检测精度的有效保证得到了客户的一致好评,多个客户还表示将订购我司d100设备的意愿,并将其推广至他们的行业圈。
d100项目组正是凭借这种攻关夺隘不畏难的团队精神,被集团总部授予2013年先进集体的荣誉称号。