FR3158809A1 - QUALITY CONTROL INSTALLATION AND PROCESS WITH ADAPTIVE INSPECTION SCHEME - Google Patents
QUALITY CONTROL INSTALLATION AND PROCESS WITH ADAPTIVE INSPECTION SCHEMEInfo
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Abstract
L’invention concerne une installation et un procédé de contrôle qualité destiné à être mis en œuvre sur une série d’entités issues d’un processus industriel mettant en œuvre des schémas d’inspection adaptatifs. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 The invention relates to a quality control system and method intended to be implemented on a series of components resulting from an industrial process using adaptive inspection schemes. Figure to be published with the abstract: Figure 1
Description
L’invention se situe dans le domaine du contrôle qualité de processus de production industriels et concerne préférentiellement les technologies d’intelligence artificielle appliquées audit contrôle qualité.The invention lies in the field of quality control of industrial production processes and preferably relates to artificial intelligence technologies applied to said quality control.
Les processus industriels de fabrication, par exemple dans l’industrie automobile, sont largement automatisés, mais doivent néanmoins être complétés par des processus de contrôle de la qualité des opérations effectuées. Ainsi, les défauts de production sont repérés, isolés et les pièces défectueuses sont réparées ou retirées. De chaque étape de fabrication découle un processus de contrôle qualité afférent, pour lequel diverses solutions peuvent être mise en œuvre, allant de l’inspection visuelle par un opérateur à l’automatisation partielle ou totale.Industrial manufacturing processes, for example in the automotive industry, are largely automated, but must nevertheless be supplemented by quality control processes for the operations carried out. This means that production defects are identified and isolated, and defective parts are repaired or removed. Each manufacturing step has its own quality control process, for which various solutions can be implemented, ranging from visual inspection by an operator to partial or complete automation.
Par exemple, dans le cas de l’étape de peinture dans l’industrie automobile, les différents types de véhicules produits dans une usine convergent vers la ligne de peinture, où différentes couleurs sont apposées selon les schémas établis. Sur une même ligne de peinture peuvent ainsi se succéder différents modèles de carrosseries, pouvant chacun être peint dans une grande variété de couleurs, à une fréquence de production variable pour chaque couleur.For example, in the case of the painting stage in the automotive industry, the different types of vehicles produced in a factory converge on the painting line, where different colors are applied according to established patterns. On the same painting line, different body models can thus follow one another, each of which can be painted in a wide variety of colors, with a variable production frequency for each color.
Pour s’assurer que le processus de peinture remplisse les standards de qualité définis, un plan de contrôle est suivi, incluant des inspections de points spécifiques. L’inspection manuelle étant coûteuse en personnel et temps de travail, et de plus sujette à l’erreur humaine, d’autres systèmes de contrôle qualité connus peuvent être mis en œuvre, impliquant l’utilisation de senseurs et systèmes de mesure afin de détecter les déviations éventuelles dans le processus de fabrication.To ensure that the painting process meets defined quality standards, a control plan is followed, including inspections of specific points. Since manual inspection is costly in terms of personnel and time, and also prone to human error, other known quality control systems can be implemented, involving the use of sensors and measuring systems to detect possible deviations in the manufacturing process.
Différents types de données peuvent être recueillis par différents appareils, tels que l’épaisseur de la peinture, et/ou des mesures de colorimétrie et d’apparence. Certains systèmes de contrôle font appel à des techniques d’analyse de données pour surveiller la qualité des produits et détecter les malfaçons. Un schéma de contrôle définit les points de contrôle à inspecter, chaque point représentant un échantillon.Different types of data can be collected by different devices, such as paint thickness, and/or color and appearance measurements. Some inspection systems use data analysis techniques to monitor product quality and detect defects. An inspection scheme defines the control points to be inspected, with each point representing a sample.
Cependant, de façon courante, la ligne de production voit se succéder une multiplicité de couleurs et de formes de carrosserie, alors que les inspections automatiques, comprenant plusieurs contrôles par différentes techniques, sont effectuées selon un schéma d’inspection fixe. Les techniques de contrôle qualité couramment employées ne sont donc pas en mesure d’ajuster en temps réel le schéma d’inspection de façon à l’adapter à chaque véhicule en particulier.However, the production line commonly sees a multitude of body colors and shapes, while automatic inspections, comprising several checks using different techniques, are carried out according to a fixed inspection pattern. Commonly used quality control techniques are therefore unable to adjust the inspection pattern in real time to suit each specific vehicle.
Ainsi, un contrôle basé sur un ensemble de points de contrôle fixe peut faire preuve de manque d’adaptabilité face à des changements de conditions environnementales ou de processus de production et être in fine inefficace dans la détection de défauts.Thus, a control based on a set of fixed control points may lack adaptability to changes in environmental conditions or production processes and ultimately be ineffective in detecting defects.
De plus, un contrôle fixe basé sur un échantillonnage à fréquence fixe peut entraîner un biais vers certains composants ou zones, ce qui peut causer un manque de représentativité des données collectées.Additionally, fixed control based on fixed frequency sampling may result in bias towards certain components or areas, which may cause a lack of representativeness of the collected data.
Un tel schéma d’inspection peut être coûteux en termes de ressources et de temps, certains paramètres n’étant pas forcément pertinents pour tous les modèles à inspecter, ce qui revient à augmenter inutilement le temps de contrôle de certains véhicules en particulier, et au-delà le temps de contrôle pour l’ensemble de la ligne de production.Such an inspection scheme can be costly in terms of resources and time, as some parameters are not necessarily relevant for all models to be inspected, which amounts to unnecessarily increasing the inspection time for certain vehicles in particular, and beyond that the inspection time for the entire production line.
Enfin, les procédés de contrôle peuvent être sujets à des erreurs humaines dans la sélection des points de contrôle ou en se focalisant sur des détails, ce qui peut entrainer une collecte de données incorrecte ou incomplète.Finally, control processes can be prone to human error in selecting control points or focusing on details, which can lead to incorrect or incomplete data collection.
Récemment, des techniques sont apparues utilisant l’apprentissage automatique, dont plusieurs sont ou peuvent être appliquées à un processus de contrôle qualité d’une production industrielle.Recently, techniques have emerged using machine learning, many of which are or can be applied to a quality control process in industrial production.
Le document US20200166909A1 décrit une méthode de contrôle et d’optimisation d’un processus de production en temps réel utilisant des techniques d’apprentissage automatique. Cette méthode utilise des données collectées par des senseurs afin de prédire la qualité des produits finaux, et permet d’ajuster les paramètres de processus de production et d’apporter une réponse rapide aux changements de variables dans les protocoles.US20200166909A1 describes a method for controlling and optimizing a production process in real time using machine learning techniques. This method uses data collected by sensors to predict the quality of final products, and allows for adjusting production process parameters and providing rapid response to changes in variables in protocols.
Le document CA3064593C décrit également une méthode pour contrôler et optimiser les processus de fabrication mais en se focalisant plus particulièrement sur la fabrication additive. Des modèles d’apprentissage automatique analysent les données d’entrée et réalisent des prédictions précises en temps réel de façon à ajuster les paramètres du processus pour optimiser la qualité du produit final.CA3064593C also describes a method for controlling and optimizing manufacturing processes, with a particular focus on additive manufacturing. Machine learning models analyze input data and make accurate predictions in real time to adjust process parameters to optimize the quality of the final product.
Le document US9294113B2 fait référence à une technique pour réduire la consommation d’énergie dans des systèmes d’acquisition de données utilisant des senseurs ou des appareils de mesure. Cette technique utilise une approche d’échantillonnage adaptatif non-uniforme qui acquiert des données seulement si nécessaires, plutôt qu’à des instants fixés.US9294113B2 describes a technique for reducing power consumption in data acquisition systems using sensors or measuring devices. This technique uses a non-uniform adaptive sampling approach that acquires data only as needed, rather than at fixed times.
Le document US11392837B2 se concentre sur l’utilisation de techniques d’apprentissage automatique pour l’analyse de données et l’évaluation de leur qualité en temps réel.Document US11392837B2 focuses on the use of machine learning techniques for data analysis and data quality assessment in real time.
En résumé les solutions d’échantillonnage avec un schéma d’inspection fixe peuvent présenter des problèmes d’inefficacité, de manque d’adaptabilité, de biais, de coûts et d’erreurs humaines. Les procédés mettant en œuvre de telles solutions peuvent donc limiter la capacité à fournir des informations précises et fiables sur le processus industriel concerné, ce qui peut entraîner de mauvaises prises de décision et des coûts inutiles pour les entreprises, tout en ne permettant pas de réduire le temps d'inspection. Une solution reste donc à trouver pour pallier les problèmes et inconvénients rencontrés dans l’art antérieur.In summary, sampling solutions with a fixed inspection scheme can present problems of inefficiency, lack of adaptability, bias, costs and human errors. Methods implementing such solutions can therefore limit the ability to provide accurate and reliable information on the industrial process concerned, which can lead to poor decision-making and unnecessary costs for companies, while not reducing inspection time. A solution therefore remains to be found to overcome the problems and drawbacks encountered in the prior art.
Un des objectifs de l’invention est de proposer un procédé de contrôle qualité permettant de s’adapter aux conditions changeantes d’un processus industriel et/ou de réduire les coûts tout en minimisant les erreurs humainesOne of the objectives of the invention is to propose a quality control method making it possible to adapt to the changing conditions of an industrial process and/or to reduce costs while minimizing human errors.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un procédé de contrôle qualité destiné à être mis en œuvre sur une série d’entités issues d’un processus industriel, le procédé étant remarquable en ce que la série d’entités comprend au moins deux entités et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :To this end, and according to a first aspect, the invention relates to a quality control method intended to be implemented on a series of entities resulting from an industrial process, the method being remarkable in that the series of entities comprises at least two entities and in that the method comprises the following steps:
sélectionner une entité en vue du contrôle de sa qualitéselect an entity for quality control
b) déterminer un schéma d’inspection comprenant un ensemble de points de contrôle ;(b) determine an inspection scheme comprising a set of control points;
c) mesurer, sur l’entité, un ou plusieurs paramètres indicateurs de la qualité dudit processus au niveau de l’ensemble de points de contrôle définis par le schéma d’inspection et collecter les données, la ou les mesures étant effectuées par un ou plusieurs dispositifs de mesure ;(c) measure, on the entity, one or more parameters indicating the quality of said process at the level of the set of control points defined by the inspection plan and collect the data, the measurement(s) being carried out by one or more measuring devices;
d) comparer les données obtenues à l’étape précédente à au moins un intervalle de référence prédéfini pour chacun des paramètres mesurés et au niveau de chacun des points de contrôle, et générer un signal de conformité ou d’anomalie ou d’indication d’une variation significative en fonction du résultat de cette comparaison ;d) compare the data obtained in the previous step with at least one predefined reference interval for each of the measured parameters and at each of the control points, and generate a signal of conformity or anomaly or indication of a significant variation depending on the result of this comparison;
e) répéter les étapes précédentes a) à d) sur une ou plusieurs entités suivantes avec la différence que, pour au moins une des entités suivantes, l’étape b) comprend la détermination d’un nouveau schéma d’inspection comprenant un nouvel ensemble de points de contrôle ; le nouveau schéma d’inspection étant différent du précédent en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans l’ensemble précédent est absent du nouvel ensemble et/ou en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans le nouvel ensemble est absent de l’ensemble précédent ; de préférence, la détermination d’un nouveau schéma d’inspection se fait pour chacune des entités suivantes.e) repeating the preceding steps a) to d) on one or more subsequent entities with the difference that, for at least one of the subsequent entities, step b) comprises the determination of a new inspection scheme comprising a new set of control points; the new inspection scheme being different from the previous one in that at least one control point present in the previous set is absent from the new set and/or in that at least one control point present in the new set is absent from the previous set; preferably, the determination of a new inspection scheme is done for each of the subsequent entities.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention propose un procédé de contrôle qualité remarquable en ce que les schémas d’inspections utilisés successivement sont différents, de sorte à s’adapter d’une entité à l’autre. Cette adaptation peut se faire de différentes façons comme cela va être vu en détail.As will be understood from reading the definition just given, the invention proposes a remarkable quality control method in that the inspection schemes used successively are different, so as to adapt from one entity to another. This adaptation can be done in different ways as will be seen in detail.
Selon une mise en œuvre préféré, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité ; de préférence, ladite identification du type associé à l’entité se fait par au moins un moyen choisi parmi la lecture d’un code d’identification, la reconnaissance par une caméra du modèle de l’entité à l’aide d’un répertoire de modèles préenregistré, et/ou un test colorimétrique permettant de définir la couleur de l’entité. Par l’identification d’un type associé à l’entité, il est possible de vérifier la qualité de différents types au niveau d’une même installation tout en adaptant le schéma de vérification audit type d’entité. Dans le cadre d’un processus industriel de peinture un type d’entité peut comprendre une couleur donnée de l’entité et/ou un modèle donné de l’entité.According to a preferred implementation, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity; preferably, said identification of the type associated with the entity is done by at least one means chosen from the reading of an identification code, recognition by a camera of the model of the entity using a pre-recorded directory of models, and/or a colorimetric test making it possible to define the color of the entity. By identifying a type associated with the entity, it is possible to verify the quality of different types at the level of the same installation while adapting the verification scheme to said type of entity. In the context of an industrial painting process, a type of entity may comprise a given color of the entity and/or a given model of the entity.
De préférence, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité et ladite sélection se fait selon une fréquence de sélection spécifique au type d’entité ; ladite identification du type associé à l’entité se faisant par au moins un moyen choisi parmi la lecture d’un code d’identification, la reconnaissance par une caméra du modèle de l’entité à l’aide d’un répertoire de modèles préenregistré, et/ou un test colorimétrique permettant de définir la couleur de l’entité. Il est ainsi possible de sélectionner plus fréquemment certains types d’entités plutôt que d’autres. Une fréquence de sélection plus élevée peut ainsi être utilisée pour les types minoritaires ou pour les types les plus susceptibles de montrer des anomalies.Preferably, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity and said selection is made according to a selection frequency specific to the type of entity; said identification of the type associated with the entity being made by at least one means chosen from reading an identification code, recognition by a camera of the model of the entity using a pre-recorded directory of models, and/or a colorimetric test making it possible to define the color of the entity. It is thus possible to select certain types of entities more frequently than others. A higher selection frequency can thus be used for minority types or for types most likely to show anomalies.
Selon une mise en œuvre préférée, l’étape b) comprend la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle, et l’ensemble de points de contrôle constitue une sélection d’un nombre donné de points de contrôle dans ledit catalogue de telle sorte que le nombre de points de contrôle de l’ensemble soit inférieur ou égal au nombre total de points de contrôle définis dans le catalogue. L’invention permet de ne plus effectuer de mesures au niveau de la totalité des points de contrôle existants mais au niveau d’une sélection de ces derniers ce qui rend la vérification de la qualité d’une entité plus rapide.According to a preferred implementation, step b) comprises providing a catalog defining a total number of control points, and the set of control points constitutes a selection of a given number of control points in said catalog such that the number of control points in the set is less than or equal to the total number of control points defined in the catalog. The invention makes it possible to no longer carry out measurements at the level of all existing control points but at the level of a selection of the latter, which makes the verification of the quality of an entity faster.
Selon une mise en œuvre préférée, l’étape b) de détermination d’un schéma d’inspection se fait au moyen d’un algorithme d’apprentissage automatique ou par sélection d’un schéma d’inspection dans un recueil de schémas d’inspection préenregistré. L’utilisation d’un algorithme d’apprentissage automatique est avantageuse par les possibilités d’adaptation du schéma d’inspection qu’il engendre.According to a preferred implementation, step b) of determining an inspection scheme is carried out by means of a machine learning algorithm or by selecting an inspection scheme from a collection of pre-recorded inspection schemes. The use of a machine learning algorithm is advantageous due to the possibilities of adapting the inspection scheme that it generates.
Selon une mise en œuvre préférée, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité, et l’étape b) comprend la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle et une fréquence d’apparition de chaque point de contrôle du catalogue dans un schéma d’inspection ; et lorsque l’entité sélectionnée est de même type qu’une ou plusieurs entités préalablement sélectionnées, la définition du nouveau schéma d’inspection tient compte de ladite fréquence d’apparition afin d’ajouter et/ou de retirer des points de contrôle par rapport au schéma d’inspection précédent ; de préférence, l’étape b) comprend une sous-étape de mise à jour de la fréquence d’apparition associée à chacun des points de contrôle. On comprend que l’ensemble des points de contrôle sera vérifié non pas sur une entité mais sur une pluralité d’entités. En diminuant le temps d’inspection des entités, il est possible de vérifier plus d’entités dans un temps donné.According to a preferred implementation, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity, and step b) comprises providing a catalog defining a total number of control points and a frequency of appearance of each control point of the catalog in an inspection scheme; and when the selected entity is of the same type as one or more previously selected entities, the definition of the new inspection scheme takes into account said frequency of appearance in order to add and/or remove control points compared to the previous inspection scheme; preferably, step b) comprises a sub-step of updating the frequency of appearance associated with each of the control points. It is understood that all of the control points will be checked not on one entity but on a plurality of entities. By reducing the inspection time of the entities, it is possible to check more entities in a given time.
Avantageusement, lors de l’initiation du procédé, l’étape b) comprend :Advantageously, when initiating the process, step b) comprises:
la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle ;the provision of a catalog defining a total number of control points;
la fourniture d’un ensemble initial de données d’apprentissage comprenant des données de simulation du processus industriel et/ou des données historiques obtenues par un opérateur qualifié ou par un procédé de contrôle préexistant sur ledit processus industriel ;the provision of an initial set of training data comprising simulation data of the industrial process and/or historical data obtained by a qualified operator or by a pre-existing control process on said industrial process;
la définition d’un ensemble optimal de points de contrôle définissant un schéma d’inspection initial par la mise en œuvre d’un algorithme d’apprentissage automatique qui a été formé en utilisant l’ensemble initial de données d’apprentissage ; etdefining an optimal set of control points defining an initial inspection scheme by implementing a machine learning algorithm that has been trained using the initial training data set; and
le choix du schéma d’inspection initial comme schéma d’inspection ;the choice of the initial inspection scheme as the inspection scheme;
de préférence, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité et l’ensemble initial de données d’apprentissage fourni à l’étape b) est spécifique au type de ladite entité.preferably, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity and the initial set of training data provided in step b) is specific to the type of said entity.
La mise en route du procédé nécessite la détermination d’un schéma d’inspection initial, il est avantageux que ce schéma initial soit optimal, ceci peut être obtenu au moyen d’une intelligence artificielle.The start-up of the process requires the determination of an initial inspection scheme, it is advantageous that this initial scheme is optimal, this can be achieved by means of artificial intelligence.
Selon une mise en œuvre préférée, lorsque la comparaison effectuée à l’étape d) génère un signal d’anomalie ou d’indication d’une variation significative d’un paramètre au niveau d’un point de contrôle donné, le schéma d’inspection suivant comprendra ledit point de contrôle ; de préférence, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité et le schéma d’inspection suivant comprenant ledit point de contrôle est un schéma d’inspection pour une entité de même type. Le procédé permet ainsi de suivre l’évolution de variation significatives dans les données recueillies (ou de l’apparition d’une anomalie ou d’un défaut) sur une série d’entités. L’invention permet donc d’intervenir au plus vite avant l’apparition d’anomalies ou de défauts et/ou de vérifier que des mesures ont été prises en amont pour la correction des anomalies.According to a preferred implementation, when the comparison carried out in step d) generates an anomaly signal or an indication of a significant variation in a parameter at a given control point, the following inspection scheme will include said control point; preferably, step a) includes a sub-step of identifying a type associated with the entity and the following inspection scheme including said control point is an inspection scheme for an entity of the same type. The method thus makes it possible to monitor the evolution of significant variations in the data collected (or the appearance of an anomaly or a defect) on a series of entities. The invention therefore makes it possible to intervene as quickly as possible before the appearance of anomalies or defects and/or to verify that measures have been taken upstream to correct the anomalies.
Selon une mise en œuvre préférée, le procédé comprend une étape préliminaire de création d’un jumeau numérique pour chacune desdites entités de sorte à obtenir des données de simulation de jumeau numérique pour au moins un des paramètres pouvant être mesuré sur lesdites entités, et l’étape a) comprend les sous-étapes d’identification de l’entité ; de comparaison des données de simulation de jumeau numérique à des intervalles de référence prédéfinis ; et la sélection ou non de ladite entité en fonction du résultat de la comparaison. De préférence, lorsque l’entité est sélectionnée, l’étape b) comprend l’identification d’un ou plusieurs points de contrôle révélant une anomalie ou une variation significative d’un paramètre par comparaison des données de simulation de jumeau numérique à des intervalles de référence prédéfinis, et l’insertion dans le schéma d’inspection déterminé pour ladite entité du ou des points de contrôle ainsi identifiés. L’utilisation de jumeaux numériques facilite l’identification du type d’entité et/ou une sélection intelligente des entités montrant ou risquant de montrer des anomalies et/ou des variations significatives sur certains paramètres.According to a preferred implementation, the method comprises a preliminary step of creating a digital twin for each of said entities so as to obtain digital twin simulation data for at least one of the parameters that can be measured on said entities, and step a) comprises the sub-steps of identifying the entity; comparing the digital twin simulation data to predefined reference intervals; and selecting or not selecting said entity based on the result of the comparison. Preferably, when the entity is selected, step b) comprises identifying one or more control points revealing an anomaly or a significant variation of a parameter by comparing the digital twin simulation data to predefined reference intervals, and inserting into the inspection scheme determined for said entity the control point(s) thus identified. The use of digital twins facilitates the identification of the type of entity and/or an intelligent selection of entities showing or likely to show anomalies and/or significant variations on certain parameters.
Avantageusement, le processus industriel est un processus de peinture et un ou plusieurs des paramètres indicateurs de la qualité dudit processus sont choisis parmi l’épaisseur de la couche de peinture, la colorimétrie, la brillance, la présence de défauts d’aspect, la présence de coulures d’étain et la présence de défauts d’aspect issus d’un défaut d’emboutissage.Advantageously, the industrial process is a painting process and one or more of the parameters indicating the quality of said process are chosen from the thickness of the paint layer, the colorimetry, the gloss, the presence of appearance defects, the presence of tin drips and the presence of appearance defects resulting from a stamping defect.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un support lisible par un ordinateur comprenant un code exécutable par un ordinateur pour mettre en œuvre un procédé selon le premier aspect.According to a second aspect, the invention relates to a computer-readable medium comprising computer-executable code for implementing a method according to the first aspect.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne une installation pour la mise en œuvre d’un procédé de contrôle qualité d’un processus industriel comprenant un poste d’inspection comprenant un robot portant, dans sa main, une tête d’inspection comprenant au moins un outil de mesure adapté à la mesure d’un ou plusieurs paramètres indicateurs de la qualité dudit processus, l’installation étant remarquable en ce qu’elle comprend en outre un système de commande d’un procédé selon le premier aspect comprenant une unité d’acquisition des données et au moins un ordinateur.According to a third aspect, the invention relates to an installation for implementing a quality control method for an industrial process comprising an inspection station comprising a robot carrying, in its hand, an inspection head comprising at least one measuring tool adapted to measuring one or more parameters indicating the quality of said process, the installation being remarkable in that it further comprises a system for controlling a method according to the first aspect comprising a data acquisition unit and at least one computer.
De préférence, le processus industriel est un processus de peinture et la tête d’inspection comprend au moins un outil de mesure sélectionné parmi un senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture, un senseur colorimétrique, un système de vision pour le contrôle de l’apparence préférentiellement associé à un système d’éclairage. Par exemple, le système d’éclairage comprend une lampe à rayons ultra-violets.Preferably, the industrial process is a painting process and the inspection head comprises at least one measuring tool selected from a sensor for measuring the thickness of the paint layer, a colorimetric sensor, a vision system for controlling the appearance preferably associated with a lighting system. For example, the lighting system comprises an ultraviolet lamp.
Par exemple, le senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture est une sonde de spectroscopie térahertz, préférentiellement une sonde d’imagerie à térahertz pulsés.For example, the sensor for measuring the thickness of the paint layer is a terahertz spectroscopy probe, preferably a pulsed terahertz imaging probe.
Par exemple, le senseur colorimétrique associe les fonctions d’un densitomètre couleur et d’un photomètre couleurFor example, the colorimetric sensor combines the functions of a color densitometer and a color photometer
Par exemple, le système de vision comprend un profilomètre laser et une ou plusieurs caméras ; de préférence, au moins une caméra peut être une caméra stéréoscopique permettant la restitution d’une image en relief.For example, the vision system comprises a laser profilometer and one or more cameras; preferably, at least one camera may be a stereoscopic camera allowing the restitution of a relief image.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence à la planche de dessin annexée sur laquelle :The invention will be well understood and other aspects and advantages will appear clearly on reading the following description, given by way of example with reference to the attached drawing board on which:
La
Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans l’installation ou le procédé auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.In the following description, the term “comprise” is synonymous with “include” and is not limiting in that it allows the presence of other elements in the installation or process to which it relates. It is understood that the term “comprise” includes the terms “consist of”. In the different figures, the same references designate identical or similar elements.
L’invention concerne un procédé de contrôle qualité et l’installation mettant en œuvre un tel procédé.The invention relates to a quality control method and the installation implementing such a method.
L’invention concerne un procédé de contrôle qualité destiné à être mis en œuvre sur une série d’entités issues d’un processus industriel, le procédé étant remarquable en ce que la série d’entités comprend au moins deux entités et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :The invention relates to a quality control method intended to be implemented on a series of entities resulting from an industrial process, the method being remarkable in that the series of entities comprises at least two entities and in that the method comprises the following steps:
a) sélectionner une entité en vue du contrôle de sa qualité(a) select an entity for quality control
b) déterminer un schéma d’inspection comprenant un ensemble de points de contrôle ;(b) determine an inspection scheme comprising a set of control points;
c) mesurer, sur l’entité, un ou plusieurs paramètres indicateurs de la qualité dudit processus au niveau de l’ensemble de points de contrôle définis par le schéma d’inspection et collecter les données, la ou les mesures étant effectuées par un ou plusieurs dispositifs de mesure ;(c) measure, on the entity, one or more parameters indicating the quality of said process at the level of the set of control points defined by the inspection plan and collect the data, the measurement(s) being carried out by one or more measuring devices;
d) comparer les données obtenues à l’étape précédente à au moins un intervalle de référence prédéfini pour chacun des paramètres mesurés et au niveau de chacun des points de contrôle, et générer un signal de conformité ou d’anomalie ou d’indication d’une variation significative en fonction du résultat de cette comparaison ;d) compare the data obtained in the previous step with at least one predefined reference interval for each of the measured parameters and at each of the control points, and generate a signal of conformity or anomaly or indication of a significant variation depending on the result of this comparison;
e) répéter les étapes précédentes a) à d) sur une ou plusieurs entités suivantes avec la différence que, pour au moins une des entités suivantes, l’étape b) comprend la détermination d’un nouveau schéma d’inspection comprenant un nouvel ensemble de points de contrôle ; le nouveau schéma d’inspection étant différent du précédent en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans l’ensemble précédent est absent du nouvel ensemble et/ou en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans le nouvel ensemble est absent de l’ensemble précédent ; de préférence, la détermination d’un nouveau schéma d’inspection se fait pour chacune des entités suivantes.e) repeating the preceding steps a) to d) on one or more subsequent entities with the difference that, for at least one of the subsequent entities, step b) comprises the determination of a new inspection scheme comprising a new set of control points; the new inspection scheme being different from the previous one in that at least one control point present in the previous set is absent from the new set and/or in that at least one control point present in the new set is absent from the previous set; preferably, the determination of a new inspection scheme is done for each of the subsequent entities.
Le procédé selon l’invention peut être utilisé pour le contrôle qualité de différents processus industriels. De préférence, il est utilisé dans le cadre du contrôle qualité d’un processus industriel de peinture d’une caisse de véhicule ou d’un sous-ensemble de caisse d’un véhicule.The method according to the invention can be used for the quality control of various industrial processes. Preferably, it is used in the context of the quality control of an industrial process for painting a vehicle body or a sub-assembly of a vehicle body.
Le ou plusieurs des paramètres indicateurs de la qualité dudit processus peuvent être choisis en fonction du processus industriel concerné. Dans le cadre d’un processus de peinture, un ou plusieurs des paramètres mesurés dans l’étape b) sont choisis parmi l’épaisseur de la couche de peinture, la colorimétrie, la brillance, la présence de défaut d’aspect, la présence de coulures d’étain et la présence de défauts d’aspect issus d’un défaut d’emboutissage.One or more of the parameters indicating the quality of said process may be chosen according to the industrial process concerned. In the context of a painting process, one or more of the parameters measured in step b) are chosen from the thickness of the paint layer, the colorimetry, the gloss, the presence of appearance defects, the presence of tin drips and the presence of appearance defects resulting from a stamping defect.
Comme cela va être vu en détail, l’invention propose un procédé intelligent qui permet d’adapter le schéma d’inspection associé au contrôle qualité d’un processus industriel aux conditions changeantes dudit processus industriel et/ou qui permet de tester certains points de contrôle de manière alternative ou séquentielle de sorte à diminuer le temps d’inspection.As will be seen in detail, the invention proposes an intelligent method which makes it possible to adapt the inspection scheme associated with the quality control of an industrial process to the changing conditions of said industrial process and/or which makes it possible to test certain control points in an alternative or sequential manner so as to reduce the inspection time.
Préférentiellement, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité.Preferably, step a) includes a sub-step of identifying a type associated with the entity.
Avantageusement, l’étape b) comprend la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle. Ce catalogue de points de contrôle peut être établi en s’appuyant sur des données historiques pour identifier les zones qui représentent des points critiques du processus de production. Les données historiques fournissent des informations sur les domaines critiques dans lesquels des problèmes sont survenus dans le passé et sur lesquels ils sont susceptibles de se produire à l'avenir. D'autre part, les zones critiques sont identifiées en évaluant le risque associé à chaque étape du processus de production. Lorsqu’il n’y a pas de données historiques disponibles, ou en complément des données historiques existantes, le catalogue de points de contrôle peut être établi à partir de simulations dudit processus industriel. En effet, une identification minutieuse des points de contrôle est essentielle pour garantir des résultats précis et fiables en matière de contrôle qualité.Advantageously, step b) comprises providing a catalog defining a total number of control points. This catalog of control points can be established by relying on historical data to identify the areas that represent critical points in the production process. The historical data provides information on the critical areas in which problems have occurred in the past and in which they are likely to occur in the future. On the other hand, critical areas are identified by assessing the risk associated with each stage of the production process. When historical data is not available, or in addition to existing historical data, the catalog of control points can be established from simulations of said industrial process. Indeed, careful identification of control points is essential to ensure accurate and reliable quality control results.
Le catalogue de points de contrôle répertorie tous les points de contrôle pouvant être pertinents dans le cadre de la mise en place du procédé de contrôle qualité. Dans un mode de réalisation, l’ensemble de points de contrôle du schéma d’inspection initial (c-à-d., le premier ensemble utilisé lors de la mise en route du procédé) comprend la totalité des points de contrôle du catalogue. Mais préférentiellement, l’ensemble initial de points contrôle et les ensembles suivants constituent des sélections de certains points de contrôle du catalogue.The control point catalog lists all the control points that may be relevant in the context of setting up the quality control process. In one embodiment, the set of control points of the initial inspection scheme (i.e., the first set used when starting the process) includes all the control points in the catalog. But preferably, the initial set of control points and the following sets constitute selections of certain control points in the catalog.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, l’étape b) comprend la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle, et l’ensemble de points de contrôle constitue une sélection d’un nombre donné de points de contrôle dans ledit catalogue de telle sorte que le nombre de points de contrôle de l’ensemble soit inférieur ou égal au nombre total de points de contrôle définis dans le catalogue. On aura compris que l’ensemble de points de contrôle peut être celui d’un schéma d’inspection initial (c-à-d. initiant la mise en œuvre du procédé) ou un schéma d’inspection adapté à partir d’un schéma d’inspection précédemment utilisé dans le cadre du procédé.Thus, according to a preferred embodiment, step b) comprises providing a catalog defining a total number of control points, and the set of control points constitutes a selection of a given number of control points in said catalog such that the number of control points in the set is less than or equal to the total number of control points defined in the catalog. It will be understood that the set of control points may be that of an initial inspection scheme (i.e. initiating the implementation of the method) or an inspection scheme adapted from an inspection scheme previously used in the context of the method.
Lorsque le schéma d’inspection est le schéma d’inspection initial la sélection des points de contrôle formant l’ensemble initial de points de contrôle peut se faire par l’instruction donnée par un opérateur au moyen d’une interface homme-machine, ou par la mise en œuvre d’un algorithme d’apprentissage automatique (c-à-d. d’un algorithme d’intelligence artificielle) au moyen d’un ensemble de données d’apprentissage initial comprenant des données de simulation du processus industriel ; et/ou des données historiques obtenues par un opérateur qualifié ou par un procédé de contrôle préexistant sur ledit processus industriel. Selon un mode de mise en œuvre préféré de l’invention dans lequel différents types d’entités sont vérifiées au sein d’une même installation, on aura avantage à ce que l’ensemble initial de données d’apprentissage fourni soit spécifique au type de l’entité.When the inspection scheme is the initial inspection scheme, the selection of the control points forming the initial set of control points can be done by the instruction given by an operator by means of a human-machine interface, or by the implementation of a machine learning algorithm (i.e. an artificial intelligence algorithm) by means of an initial learning data set comprising simulation data of the industrial process; and/or historical data obtained by a qualified operator or by a pre-existing control method on said industrial process. According to a preferred embodiment of the invention in which different types of entities are checked within the same installation, it will be advantageous for the initial set of learning data provided to be specific to the type of the entity.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, l’étape b) comprend :Thus, according to a preferred embodiment, step b) comprises:
la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle ;the provision of a catalog defining a total number of control points;
la fourniture d’un ensemble initial de données d’apprentissage comprenant des données de simulation du processus industriel, et/ou des données historiques obtenues par un opérateur qualifié ou par un procédé de contrôle préexistant sur ledit processus industriel ;the provision of an initial set of training data comprising simulation data of the industrial process, and/or historical data obtained by a qualified operator or by a pre-existing control process on said industrial process;
la définition d’un ensemble optimal de points de contrôle définissant un schéma d’inspection initial par la mise en œuvre d’un algorithme d’apprentissage automatique qui a été formé en utilisant l’ensemble initial de données d’apprentissage ; etdefining an optimal set of control points defining an initial inspection scheme by implementing a machine learning algorithm that has been trained using the initial training data set; and
la fourniture du schéma d’inspection initial comme schéma d’inspection.the provision of the initial inspection scheme as the inspection scheme.
De préférence, l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité et l’ensemble initial de données d’apprentissage fourni à l’étape b) est spécifique au type de ladite entité.Preferably, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity and the initial set of training data provided in step b) is specific to the type of said entity.
On aura compris qu’une fois que le procédé a été initié, il va permettre d’adapter de manière régulière (par exemple selon une fréquence donnée), et de préférence en continu ou en temps réel, le schéma d’inspection utilisé dans le cadre du procédé de contrôle de qualité. Un nouvel ensemble de données d’apprentissage est obtenu par les données collectées à l’étape de mesure c) et vient se substituer ou s’ajouter à l’ensemble initial de données d’apprentissage.It will be understood that once the process has been initiated, it will allow the inspection scheme used in the quality control process to be adapted regularly (for example according to a given frequency), and preferably continuously or in real time. A new set of learning data is obtained from the data collected in measurement step c) and replaces or adds to the initial set of learning data.
Cette adaptation du schéma d’inspection peut se faire à plusieurs niveaux.This adaptation of the inspection plan can be done at several levels.
Adaptation du schéma d’inspection aux entités selon leur typeAdaptation of the inspection scheme to entities according to their type
L’adaptation peut se faire au niveau de l’étape b) de détermination d’un schéma d’inspection. En effet, l’homme du métier aura avantage à ce que, dans le cadre de l’adaptation du schéma d’inspection, le procédé prenne en compte des facteurs propres au processus industriel concerné. Dans le cas d’un processus industriel de peinture d’une caisse de véhicule ou d’un sous-ensemble de caisse d’un véhicule, les facteurs propres audit processus industriel peuvent comprendre le modèle de véhicule concerné et/ou sa couleur.The adaptation can be done at step b) of determining an inspection scheme. Indeed, it will be advantageous for a person skilled in the art, when adapting the inspection scheme, for the method to take into account factors specific to the industrial process concerned. In the case of an industrial process for painting a vehicle body or a sub-assembly of a vehicle body, the factors specific to said industrial process may include the model of vehicle concerned and/or its color.
Donc, lorsque le processus industriel est un processus de peinture mis en œuvre sur un ou plusieurs modèles de caisse de véhicule et/ou de sous-ensemble de caisse de véhicule, il est possible d’associer un schéma d’inspection à un modèle donné et/ou à la couleur apposée sur le ou les modèles. L’étape de fourniture d’un schéma d’inspection comprend donc la sélection d’un schéma d’inspection (c’est-à-dire de points de contrôle spécifiques et/ou pertinents) pour le type d’entité dont la qualité est contrôlée, ledit type pouvant être déterminé par son modèle et/ou sa couleur.Therefore, when the industrial process is a painting process implemented on one or more vehicle body models and/or vehicle body subassemblies, it is possible to associate an inspection scheme with a given model and/or the color applied to the model(s). The step of providing an inspection scheme therefore comprises the selection of an inspection scheme (i.e. specific and/or relevant control points) for the type of entity whose quality is controlled, said type being able to be determined by its model and/or its color.
Selon un mode de réalisation préféré, l’étape a) comprend la sous-étape d’identification du type de l’entité dont la qualité est vérifiée, et l’étape b) comprend la détermination d’un schéma d’inspection spécifique au type de ladite entité ; de préférence, ladite identification se fait par la reconnaissance du modèle de l’entité à partir d’un répertoire de modèles préenregistré et/ou par un test colorimétrique permettant de définir la couleur de l’entité. La sélection d’un schéma d’inspection associé à ladite entité peut se faire dans un recueil de schémas d’inspection préenregistré ou peut constituer en la détermination dudit schéma d’inspection par un algorithme d’apprentissage automatique.According to a preferred embodiment, step a) comprises the sub-step of identifying the type of the entity whose quality is verified, and step b) comprises determining an inspection scheme specific to the type of said entity; preferably, said identification is done by recognizing the model of the entity from a pre-recorded directory of models and/or by a colorimetric test making it possible to define the color of the entity. The selection of an inspection scheme associated with said entity can be done from a collection of pre-recorded inspection schemes or can constitute the determination of said inspection scheme by a machine learning algorithm.
La reconnaissance du modèle de l’entité peut se faire par tout moyen connu, par exemple par des moyens de reconnaissance visuels ou par lecture d’un code d’identification porté par l’entité. Le test colorimétrique peut se faire par tout moyen connu et peut également être remplacé par lecture d’un code d’identification porté par l’entité. Le code d’identification peut être un code barre ou un QR-code appliqué à l’encre invisible sur l’entité.Recognition of the entity model can be done by any known means, for example by visual recognition means or by reading an identification code carried by the entity. The colorimetric test can be done by any known means and can also be replaced by reading an identification code carried by the entity. The identification code can be a barcode or a QR code applied to the entity with invisible ink.
Ainsi, le procédé permet d’appliquer un schéma d’inspection qui soit adapté à l’entité dont la qualité est vérifiée par identification du type de ladite entité. Il est donc rendu possible de tester différents types d’entités sur un même poste d’inspection tout en effectuant une inspection spécifique et adaptée à chacune des entités.Thus, the process makes it possible to apply an inspection scheme that is adapted to the entity whose quality is verified by identifying the type of said entity. It is therefore possible to test different types of entities on the same inspection station while carrying out a specific inspection adapted to each of the entities.
Adaptation de la fréquence de sélection des entités selon leur typeAdaptation of the selection frequency of entities according to their type
L’identification des entités par leur type offre un autre avantage. Il est fréquent que toutes les entités produites dans le cadre du processus industriel ne soient pas inspectées. L’inspection se fait sur certaines entités seulement, choisies pour être représentatives dudit processus. Lorsque le procédé de contrôle qualité est appliqué sur une partie seulement des entités produites, on aura avantage à ce que la sous-étape d’identification des entités soit effectuée sur l’ensemble des entités produites et non pas uniquement sur les entités vérifiées. Ainsi, il est rendu possible de sélectionner les entités à vérifier de sorte à favoriser la sélection des types d’entités les moins fréquentes. Le procédé peut donc définir également une fréquence de sélection (c’est-à-dire d’inspection) des entités selon leur type.Identifying entities by type offers another advantage. Often, not all entities produced as part of the industrial process are inspected. Inspection is carried out on only certain entities, chosen to be representative of the said process. When the quality control process is applied to only some of the entities produced, it will be advantageous for the entity identification sub-step to be carried out on all the entities produced and not only on the verified entities. This makes it possible to select the entities to be verified in such a way as to favor the selection of the least frequent types of entities. The process can therefore also define a frequency of selection (i.e. inspection) of entities according to their type.
Par exemple l’étape a) comprend une sous-étape d’identification d’un type associé à l’entité et ladite sélection se fait selon une fréquence de sélection spécifique au type d’entité ; ladite identification du type associé à l’entité se faisant par au moins un moyen choisi parmiFor example, step a) comprises a sub-step of identifying a type associated with the entity and said selection is made according to a selection frequency specific to the type of entity; said identification of the type associated with the entity being made by at least one means chosen from
la lecture d’un code d’identification ;reading an identification code;
la reconnaissance par une caméra du modèle de l’entité à l’aide d’un répertoire de modèles préenregistré ; et/ourecognition by a camera of the entity model using a pre-recorded model directory; and/or
un test colorimétrique permettant de définir la couleur de l’entité.a colorimetric test to define the color of the entity.
La sélection peut donc se faire selon une fréquence de sélection prédéfinie associée à son type, néanmoins, la fréquence de sélection d’un type d’entité en vue de son contrôle peut être augmentée ou diminuée en fonction de facteurs prédéfinis.The selection can therefore be made according to a predefined selection frequency associated with its type, however, the frequency of selection of a type of entity for its control can be increased or decreased according to predefined factors.
En effet, et de manière connue, certaines couleurs de véhicule sont plus représentées que d’autres. Par exemple, il est produit plus de voitures de couleur blanche (couleur majoritaire) que de voitures de couleur verte (couleur minoritaire). Il peut donc être intéressant d’augmenter la fréquence de sélection des entités montrant une couleur minoritaire afin d’augmenter la collecte de données associée à ladite couleur. Il en va de même pour les modèles de véhicule.Indeed, and as is well known, some vehicle colors are more represented than others. For example, more white cars (the majority color) are produced than green cars (the minority color). It may therefore be interesting to increase the selection frequency of entities showing a minority color in order to increase the data collection associated with said color. The same goes for vehicle models.
Ainsi, le procédé permet d’appliquer une fréquence de sélection des entités selon leur type pour les soumettre au contrôle qualité.Thus, the process makes it possible to apply a frequency of selection of entities according to their type to submit them to quality control.
Adaptation du temps d’inspection d’une entitéAdaptation of the inspection time of an entity
Le procédé permet d’adapter ou de réduire le temps d’inspection par entité. A cet effet, et prenant avantage du fait que les schémas d’inspection utilisés comprennent un nombre de points de contrôle inférieur au nombre de points de contrôle total répertoriés dans le catalogue, le procédé permet d’utiliser successivement différents schémas d’inspection sur des entités de même type. Par conséquent, l’ensemble des points de contrôle seront vérifiés non pas sur une seule entité mais sur une pluralité d’entités. Pour cela, chaque point de contrôle peut être associé à une fréquence de vérification donnée (ou fréquence d’apparition dans un schéma d’inspection), la fréquence pouvant être pondérée manuellement ou par les données collectées sur les précédentes entités par l’algorithme d’apprentissage automatique. Notamment, lorsque certains points de contrôle sont identifiés comme donnant des résultats généralement satisfaisants, leur fréquence d’apparition dans un schéma d’inspection peut être diminuée.The method makes it possible to adapt or reduce the inspection time per entity. To this end, and taking advantage of the fact that the inspection schemes used include a number of control points lower than the total number of control points listed in the catalog, the method makes it possible to successively use different inspection schemes on entities of the same type. Consequently, all the control points will be checked not on a single entity but on a plurality of entities. For this, each control point can be associated with a given verification frequency (or frequency of appearance in an inspection scheme), the frequency being able to be weighted manually or by the data collected on the previous entities by the machine learning algorithm. In particular, when certain control points are identified as giving generally satisfactory results, their frequency of appearance in an inspection scheme can be reduced.
Ainsi, par exemple, si le catalogue comprend 30 points de contrôle, il est possible de limiter les schémas d’inspections à 15 points de contrôle (ou à un nombre variable choisi entre 10 et 20) et d’attribuer une fréquence d’apparition auxdits points de contrôle de sorte à ce que la totalité des points de contrôle soient vérifiés sur un nombre donné d’entités soumises successivement au contrôle qualité (par exemple 2, 3 ou 4).Thus, for example, if the catalogue includes 30 control points, it is possible to limit the inspection schemes to 15 control points (or to a variable number chosen between 10 and 20) and to assign a frequency of appearance to said control points so that all the control points are verified on a given number of entities successively subject to quality control (for example 2, 3 or 4).
On comprend qu’avec un nombre réduit de points de contrôle, le temps d’inspection d’une entité est réduit. La qualité des entités testées au niveau d’un point de contrôle donné est statistique. Cette mise en œuvre est également intéressante lorsque le procédé de contrôle qualité vérifie non pas toutes les entités produites mais une partie de celles-ci, puisqu’avec un temps d’inspection réduit il est possible de vérifier d’avantage d’entités. Un compromis est trouvé entre l’augmentation du nombre d’entités vérifiées et la diminution du temps d’inspection.It is understood that with a reduced number of control points, the inspection time of an entity is reduced. The quality of the entities tested at a given control point is statistical. This implementation is also interesting when the quality control process checks not all the entities produced but a part of them, since with a reduced inspection time it is possible to check more entities. A compromise is found between increasing the number of verified entities and reducing the inspection time.
Ainsi, et selon un mode de réalisation préféré, l’étape b) comprend la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle et une fréquence d’apparition de chaque point de contrôle du catalogue dans un schéma d’inspection ; et lorsque l’entité sélectionnée est de même type qu’une ou plusieurs entités préalablement sélectionnées, la définition du nouveau schéma d’inspection tient compte de ladite fréquence d’apparition afin d’ajouter et/ou de retirer des points de contrôle par rapport au schéma d’inspection précédent. De préférence, l’étape b) comprend une sous-étape de mise à jour de la fréquence d’apparition associée à chacun des points de contrôle. Avantageusement, la fréquence d’apparition de chaque point de contrôle est définie par l’algorithme d’apprentissage automatique en utilisant l’ensemble initial de données d’apprentissage dans un premier temps et, par la suite, en utilisant le nouvel ensemble de données d’apprentissage comprenant les données collectées à l’étape c).Thus, and according to a preferred embodiment, step b) comprises providing a catalog defining a total number of control points and a frequency of appearance of each control point of the catalog in an inspection scheme; and when the selected entity is of the same type as one or more previously selected entities, the definition of the new inspection scheme takes into account said frequency of appearance in order to add and/or remove control points compared to the previous inspection scheme. Preferably, step b) comprises a sub-step of updating the frequency of appearance associated with each of the control points. Advantageously, the frequency of appearance of each control point is defined by the machine learning algorithm using the initial set of training data initially and, subsequently, using the new set of training data comprising the data collected in step c).
De préférence, l’étape b) comprend une sous-étape de mise à jour de la fréquence d’apparition associée à chacun des points de contrôle en fonction des données collectées sur les entités précédentes. Lorsqu’un point de contrôle est associé à la fréquence d’apparition maximale, il sera présent dans tous les schémas d’inspection utilisés. Une fréquence d’apparition maximale peut être définie pour des points de contrôle dans des zones critiques.Preferably, step b) includes a sub-step of updating the frequency of occurrence associated with each of the control points based on the data collected on the previous entities. When a control point is associated with the maximum frequency of occurrence, it will be present in all the inspection schemes used. A maximum frequency of occurrence can be defined for control points in critical areas.
Pour les autres points de contrôle, lorsque les données collectées montrent un résultat toujours satisfaisant, il est possible de diminuer leur fréquence d’apparition dans un schéma d’inspection. On aura avantage, néanmoins, à définir une fréquence d’apparition minimale d’un point de contrôle dans un schéma d’inspection de sorte à ce qu’il soit présent de manière régulière dans les schémas d’inspection utilisés. La fréquence d‘apparition d’un point de contrôle donné peut être augmentée à nouveau lorsque des variations significatives ou des défauts (ou anomalies) sont détectés au niveau des mesures effectuées sur la ou les entités précédentes.For other control points, when the collected data consistently show satisfactory results, it is possible to reduce their frequency of occurrence in an inspection scheme. However, it would be advantageous to define a minimum frequency of occurrence for a control point in an inspection scheme so that it is regularly present in the inspection schemes used. The frequency of occurrence of a given control point can be increased again when significant variations or defects (or anomalies) are detected in the measurements carried out on the previous entity(ies).
Adaptation par rapport aux résultats des mesures effectuéesAdaptation to the results of the measurements taken
Le procédé permet une adaptation du schéma d’inspection en continu (c’est-à-dire en temps réel) ou de manière régulière pour chaque type d’entité donné en fonction des variations du processus industriel dont la qualité est vérifiée et des conditions environnementales. Ainsi, le procédé peut utiliser l’algorithme d’apprentissage automatique pour identifier, par rapport aux données collectées lors de l’application du schéma d’inspection précédent, quels sont les points de contrôle dont la présence est pertinente dans le nouveau schéma d’inspection (ou schéma d’inspection suivant).The method allows for continuous (i.e., real-time) or regular adaptation of the inspection scheme for each given type of entity based on variations in the industrial process whose quality is being verified and environmental conditions. Thus, the method can use the machine learning algorithm to identify, in relation to the data collected during the application of the previous inspection scheme, which control points are relevant in the new inspection scheme (or subsequent inspection scheme).
Ainsi, par exemple, l’étape d) comprend la comparaison du résultat des mesures effectuées sur le ou les paramètres testés lors de l’étape c) à au moins un intervalle de référence prédéfini pour chacun des paramètres, et/ou aux données d’une simulation de jumeau numérique. Lorsque le résultat d’une mesure est en dehors du ou des intervalles prédéfinis, un défaut (c’est-à-dire une anomalie) est détecté. Il est entendu que le défaut est alors signalé. Néanmoins, avantageusement, la détection d’un défaut va également engendrer la reconduction de la présence du point de contrôle ayant permis d’identifier le défaut dans le schéma d’inspection suivant afin de pouvoir déterminer si le défaut est isolé ou récurrent. Un défaut récurrent demande en effet une adaptation du processus industriel en amont. La reconduction de la présence d’un point de contrôle dans le schéma d’inspection suivant se fait alors au mépris de sa fréquence d’apparition ou en rendant cette fréquence d’apparition maximale.Thus, for example, step d) includes comparing the result of the measurements carried out on the parameter(s) tested during step c) to at least one predefined reference interval for each of the parameters, and/or to the data from a digital twin simulation. When the result of a measurement is outside the predefined interval(s), a defect (i.e. an anomaly) is detected. It is understood that the defect is then reported. However, advantageously, the detection of a defect will also result in the repeating of the presence of the control point that made it possible to identify the defect in the following inspection scheme in order to be able to determine whether the defect is isolated or recurring. A recurring defect in fact requires an adaptation of the industrial process upstream. The repeating of the presence of a control point in the following inspection scheme is then done regardless of its frequency of occurrence or by making this frequency of occurrence maximum.
Par ailleurs, l’étape d) peut comprendre la comparaison du résultat des mesures effectuées sur le ou les paramètres testés lors de l’étape c) à un ou plusieurs des résultats obtenus précédemment pour le ou les mêmes paramètres au niveau du même point de contrôle, et/ou aux données d’une simulation de jumeau numérique. Lorsqu’une variation significative est détectée, le procédé engendre la reconduction de la présence du point de contrôle ayant permis d’identifier ladite variation significative dans le schéma d’inspection suivant (et ce au mépris de sa fréquence d’apparition) afin de pouvoir suivre l’évolution de la variation et, si cette variation significative persiste ou s’accentue, signaler cette variation avant l’apparition d’un défaut (c’est-à-dire d’une anomalie). Pour identifier une variation comme étant significative, il est possible de définir au moins deux intervalles de référence pour la mesure d’un même paramètre, les deux intervalles étant imbriqués l’un dans l’autre et étant centrés sur la même valeur médiane. Lorsque le résultat d’une mesure est inclus dans les deux intervalles la variation est dite non-significative. Lorsque le résultat d’une mesure est inclus dans un seul des deux intervalles (c’est-à- dire dans le plus large des deux) la variation est dite significative.Furthermore, step d) may include comparing the result of the measurements carried out on the parameter(s) tested during step c) with one or more of the results previously obtained for the same parameter(s) at the same control point, and/or with the data from a digital twin simulation. When a significant variation is detected, the method causes the presence of the control point that made it possible to identify said significant variation to be repeated in the following inspection scheme (regardless of its frequency of occurrence) in order to be able to monitor the evolution of the variation and, if this significant variation persists or increases, to report this variation before the appearance of a defect (i.e. an anomaly). To identify a variation as being significant, it is possible to define at least two reference intervals for the measurement of the same parameter, the two intervals being nested within each other and being centered on the same median value. When the result of a measurement is included in both intervals, the variation is said to be insignificant. When the result of a measurement is included in only one of the two intervals (i.e., in the wider of the two), the variation is said to be significant.
Ainsi, de préférence, l’étape d) comprend la comparaison du résultat des mesures effectuées sur le ou les paramètres testés lors de l’étape c) à au moins un intervalle de référence prédéfini pour chacun des paramètres, et/ou aux données d’une simulation de jumeau numérique ; l’identification, le cas échéant, d’un ou plusieurs points de contrôle révélant un défaut ou une variation significative d’un paramètre, et l’étape b) mise en œuvre pour l’entité suivante comprend l’insertion dans le nouveau schéma d’inspection du ou des points de contrôle ainsi identifiés. L’entité suivante considérée peut être de même type ou non, de préférence, elle est de même type.Thus, preferably, step d) comprises comparing the result of the measurements carried out on the parameter(s) tested during step c) to at least one predefined reference interval for each of the parameters, and/or to the data of a digital twin simulation; identifying, where appropriate, one or more control points revealing a defect or a significant variation of a parameter, and step b) implemented for the next entity comprises inserting into the new inspection scheme the control point(s) thus identified. The next entity considered may or may not be of the same type; preferably, it is of the same type.
Par ailleurs, la détection d’un défaut ou de variations significatives (c’est-à-dire importantes) au niveau d’un point de contrôle donné peut engendrer l’insertion d’un ou plusieurs points de contrôle supplémentaires associés dans le nouveau schéma d’inspection, lesdits points de contrôle supplémentaires associés montrant une probabilité importante de présence de défaut ou de variation significative lorsqu’un défaut ou une variation significative est détectée audit point de contrôle donné. La relation d’association peut être prédéterminée au moyen des données historiques ou de simulation, ou peut être déterminée par l’algorithme d’apprentissage automatique en utilisant l’ensemble initial de données d’apprentissage dans un premier temps, et par la suite en utilisant le nouvel ensemble de données d’apprentissage. L’invention offre donc un outil prédictif sur l’apparition de défauts par l’étude des paramètres mesurés et de leurs variations.Furthermore, the detection of a defect or significant (i.e., large) variations at a given control point may result in the insertion of one or more associated additional control points into the new inspection scheme, said associated additional control points showing a significant probability of the presence of a defect or significant variation when a defect or significant variation is detected at said given control point. The association relationship may be predetermined using historical or simulation data, or may be determined by the machine learning algorithm by using the initial training data set first, and subsequently by using the new training data set. The invention therefore provides a predictive tool on the occurrence of defects by studying the measured parameters and their variations.
On comprend que la mise en œuvre du procédé selon l’invention, avec un schéma d’inspection adaptatif permet à la fois une inspection renforcée au niveau des zones et/ou des paramètres identifiés comme sensibles, et à la fois une inspection réduite au juste nécessaire dans certaines zones et/ou au niveau des paramètres identifiés comme satisfaisants. La mise en œuvre d’un schéma d’inspection adaptatif permet donc de réduire le temps d’inspection d’une entité tout en affinant ladite inspection et en permettant de déceler au plus tôt les défauts générés par les variations du processus industriel.It is understood that the implementation of the method according to the invention, with an adaptive inspection scheme, allows both a reinforced inspection at the level of the zones and/or parameters identified as sensitive, and at the same time an inspection reduced to the bare minimum in certain zones and/or at the level of the parameters identified as satisfactory. The implementation of an adaptive inspection scheme therefore makes it possible to reduce the inspection time of an entity while refining said inspection and making it possible to detect as early as possible the defects generated by the variations of the industrial process.
Adaptation par utilisation d’un jumeau numériqueAdaptation using a digital twin
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comprend en outre une étape préliminaire de création d’un jumeau numérique pour chacune desdites entités de sorte à obtenir des données de simulation de jumeau numérique pour au moins un des paramètres pouvant être mesuré sur lesdites entitésAccording to a preferred embodiment, the method further comprises a preliminary step of creating a digital twin for each of said entities so as to obtain digital twin simulation data for at least one of the parameters that can be measured on said entities.
Avantageusement, le procédé peut également mettre en œuvre un jumeau numérique. La création d’un jumeau numérique (en anglais "digital twin" ou "device shadow") est connue. Il s’agit d’un modèle numérique qui reconstitue fidèlement une entité (sous forme d’un clone virtuel). Le jumeau numérique n'est pas seulement une réplique parfaite de l’entité au moment où elle arrive au niveau du poste d’inspection mais il comprend également les informations sur le ou les processus industriels par lequel elle est passée depuis sa conception. Aussi, la détermination d’un schéma d’inspection optimal d’une entité peut prendre en compte les informations données par le jumeau numérique. En effet, les données de la simulation par jumeau numérique peuvent être comparées aux données de références prédéfinies et, en cas de variation d’un ou plusieurs paramètres, les points de contrôle correspondant auxdits paramètres peuvent alors être sélectionnés pour vérifier la réalité de la variation ou non.Advantageously, the method can also implement a digital twin. The creation of a digital twin (in English "digital twin" or "device shadow") is known. It is a digital model that faithfully reconstructs an entity (in the form of a virtual clone). The digital twin is not only a perfect replica of the entity at the time it arrives at the inspection station but it also includes information on the industrial process(es) it has passed through since its design. Also, the determination of an optimal inspection scheme for an entity can take into account the information provided by the digital twin. Indeed, the data from the digital twin simulation can be compared to the predefined reference data and, in the event of a variation in one or more parameters, the control points corresponding to said parameters can then be selected to verify the reality of the variation or not.
De manière alternative ou complémentaire, le procédé selon l’invention va comparer les données d’une simulation de jumeau numérique avec les mesures réelles des paramètres obtenues à l’étape c) et/ou à des données de référence.Alternatively or additionally, the method according to the invention will compare the data from a digital twin simulation with the actual measurements of the parameters obtained in step c) and/or with reference data.
En effet, lors de l’emploi d’un jumeau numérique, l’homme du métier aura avantage à ce que les données de simulation dudit jumeau numérique soient :Indeed, when using a digital twin, the person skilled in the art will benefit from ensuring that the simulation data of said digital twin are:
comparées aux intervalles de référence prédéfinis, dans un cadre prédictif de détection des défauts et des variations significatives et donc d’adaptation du schéma d’inspection ; et/oucompared to predefined reference intervals, in a predictive framework for detecting defects and significant variations and therefore adapting the inspection scheme; and/or
comparées aux mesures effectuées sur l’entité en question pour fournir des données d’apprentissage permettant d’affiner la simulation par jumeau numérique.compared to measurements made on the entity in question to provide training data to refine the digital twin simulation.
Ainsi, l’invention comprend la création d’un jumeau numérique pour lesdites entités de sorte à obtenir des données de simulation de jumeau numérique pour au moins un des paramètres pouvant être mesuré sur lesdites entités, et l’étape a) comprend les sous-étapes d’identification de l’entité ; de comparaison des données de simulation de jumeau numérique à des intervalles de référence prédéfinis ; et la sélection ou non de ladite entité pour sa vérification en fonction du résultat de la comparaison. Ainsi, la sélection d’une entité susceptible de montrer un défaut ou une variation significative d’un paramètre peut être effectuée sans tenir compte de l’application d’une fréquence de sélection de ladite entité.Thus, the invention comprises creating a digital twin for said entities so as to obtain digital twin simulation data for at least one of the parameters that can be measured on said entities, and step a) comprises the sub-steps of identifying the entity; comparing the digital twin simulation data to predefined reference intervals; and selecting or not selecting said entity for verification based on the result of the comparison. Thus, the selection of an entity likely to show a defect or a significant variation in a parameter can be carried out without taking into account the application of a selection frequency of said entity.
De préférence, lorsque l’entité est sélectionnée, le procédé comprend l’identification d’un ou plusieurs points de contrôle révélant un défaut ou une variation significative d’un paramètre par comparaison des données de simulation de jumeau numérique à des intervalles de référence prédéfinis, et l’insertion dans le schéma d’inspection utilisé pour ladite entité du ou des points de contrôle ainsi identifiés. Ainsi, le schéma d’inspection est adapté aux données de simulation obtenues par l’emploi d’un jumeau numérique et cible en particulier les points de contrôle dans lesquels un problème est susceptible d’exister.Preferably, when the entity is selected, the method comprises identifying one or more control points revealing a defect or a significant variation of a parameter by comparing the digital twin simulation data to predefined reference intervals, and inserting into the inspection scheme used for said entity the control point(s) thus identified. Thus, the inspection scheme is adapted to the simulation data obtained by the use of a digital twin and targets in particular the control points in which a problem is likely to exist.
Le processus industriel est préférentiellement un processus de peinture, et un ou plusieurs des paramètres indicateurs de la qualité dudit processus sont choisi parmi l’épaisseur de la couche de peinture, la colorimétrie, la brillance, la présence de défaut d’aspect, la présence de coulures d’étain et la présence de défauts d’aspect issus d’un défaut d’emboutissage.The industrial process is preferably a painting process, and one or more of the parameters indicating the quality of said process are chosen from the thickness of the paint layer, the colorimetry, the gloss, the presence of appearance defects, the presence of tin drips and the presence of appearance defects resulting from a stamping defect.
L’invention concerne également un support lisible par un ordinateur comprenant un code exécutable par un ordinateur pour mettre en œuvre un procédé tel que défini ci-avant.The invention also relates to a computer-readable medium comprising computer-executable code for implementing a method as defined above.
Enfin l’invention concerne une installation pour la mise en œuvre d’un procédé de contrôle qualité d’un processus industriel comprenant un poste d’inspection comprenant un robot portant, dans sa main, une tête d’inspection comprenant au moins un outil de mesure adapté à la mesure d’un ou plusieurs paramètres indicateurs de la qualité dudit processus, l’installation étant remarquable en ce qu’elle comprend en outre un système de commande d’un procédé tel que décrit plus haut.Finally, the invention relates to an installation for implementing a quality control method for an industrial process comprising an inspection station comprising a robot carrying, in its hand, an inspection head comprising at least one measuring tool suitable for measuring one or more parameters indicating the quality of said process, the installation being remarkable in that it further comprises a system for controlling a process as described above.
La
L’ordinateur permet également de faire fonctionner au moins un algorithme d’apprentissage automatique qui utilise des données choisies parmi des données historiques, de référence, de jumeau numérique, et/ou de mesure aux points de contrôle ; afin de définir les schémas d’inspection et, préférentiellement de sélectionner les entités à vérifier selon le procédé décrit ci-dessus.The computer also makes it possible to operate at least one machine learning algorithm which uses data chosen from historical, reference, digital twin, and/or measurement data at control points; in order to define the inspection schemes and, preferably, to select the entities to be checked according to the method described above.
Selon une mise en œuvre préférentielle de l’invention, l’ordinateur est relié à un système d’alerte, qui notifie un opérateur en cas de détection d’anomalie ou de variation significative. Selon une mise en œuvre préférentielle de l’invention, une interface utilisateur permet à l’opérateur d’accéder aux données en temps réel et de procéder à des actions correctives soit au niveau de l’installation mettant en œuvre le processus industriel en amont soit au niveau d’une unité de réparation en aval.According to a preferred implementation of the invention, the computer is connected to an alert system, which notifies an operator in the event of detection of an anomaly or significant variation. According to a preferred implementation of the invention, a user interface allows the operator to access the data in real time and to carry out corrective actions either at the level of the installation implementing the industrial process upstream or at the level of a repair unit downstream.
L’installation 1 est décrite dans le cadre de la mise en œuvre d’un procédé de contrôle qualité d’un processus de peinture mais pourra être adaptée à d’autres processus industriels. Le robot peut être muni d’un bras poly-articulé de type à 5, 6 ou 7 axes de façon à montrer une flexibilité suffisante pour pouvoir aligner la tête d’inspection avec tous les points de contrôle à inspecter sur la caisse 5 ou le sous-ensemble de caisse du véhicule. De préférence, le robot 7 présente un bras poly-articulé à 6 axes. La tête d’inspection porte une série d’outils de mesure spécifiques à chaque type de contrôle. Les outils de mesure comprennent au moins un senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture, un senseur colorimétrique pour le contrôle de la couleur, et un système de vision pour le contrôle de l’apparence préférentiellement associé à un système d’éclairage.The installation 1 is described in the context of the implementation of a quality control method for a painting process but may be adapted to other industrial processes. The robot may be equipped with a 5, 6 or 7-axis polyarticulated arm so as to show sufficient flexibility to be able to align the inspection head with all the control points to be inspected on the body 5 or the body subassembly of the vehicle. Preferably, the robot 7 has a 6-axis polyarticulated arm. The inspection head carries a series of measuring tools specific to each type of control. The measuring tools include at least one sensor for measuring the thickness of the paint layer, a colorimetric sensor for color control, and a vision system for appearance control, preferably associated with a lighting system.
Le senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture peut être par exemple une sonde à ultrasons, une sonde à courants de Foucault, une sonde de tomographie par rayons X, ou une autre sonde permettant un contrôle non-destructif. De préférence, le senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture est une sonde de spectroscopie térahertz ; préférentiellement une sonde d’imagerie à térahertz pulsés dans la gamme de 0,1 à 10 THz.The sensor for measuring the thickness of the paint layer may be, for example, an ultrasonic probe, an eddy current probe, an X-ray tomography probe, or another probe allowing non-destructive testing. Preferably, the sensor for measuring the thickness of the paint layer is a terahertz spectroscopy probe; preferably a pulsed terahertz imaging probe in the range of 0.1 to 10 THz.
Le senseur colorimétrique peut être un densitomètre couleur, ou un photomètre tristimulus couleur, ou un spectrophotomètre. De préférence, le senseur colorimétrique associera les fonctions d’un densitomètre couleur et d’un photomètre couleur.The colorimetric sensor may be a color densitometer, or a color tristimulus photometer, or a spectrophotometer. Preferably, the colorimetric sensor will combine the functions of a color densitometer and a color photometer.
Le système de vision peut comprendre un profilomètre laser et une ou plusieurs caméras ; au moins une caméra peut être une caméra stéréoscopique permettant la restitution d’une image en relief.The vision system may include a laser profilometer and one or more cameras; at least one camera may be a stereoscopic camera allowing the restitution of a relief image.
Avantageusement, le senseur de mesure d’épaisseur de la couche de peinture, le senseur colorimétrique et le système de vision sont orientés selon des angles différents de façon à pouvoir être utilisés alternativement après rotation de la tête d’inspection.Advantageously, the paint layer thickness measuring sensor, the colorimetric sensor and the vision system are oriented at different angles so that they can be used alternately after rotation of the inspection head.
Selon l’invention, préalablement aux étapes de mesure de paramètres dans le cadre de la mise en œuvre du procédé de contrôle qualité, le robot 7 peut effectuer une identification de l’entité au moyen d’une détermination de sa couleur, de son modèle, ou par la lecture d’un code de vérification par une caméra.According to the invention, prior to the steps of measuring parameters within the framework of the implementation of the quality control method, the robot 7 can carry out an identification of the entity by means of a determination of its color, its model, or by reading a verification code by a camera.
L’invention est remarquable en ce qu’un point de contrôle tel que défini par le schéma d’inspection peut faire l’objet d’un ou plusieurs types de mesures. Par exemple, un point de contrôle peut faire l’objet d’une mesure de l’épaisseur de la couche de peinture, et/ou d’une mesure de colorimétrie, et/ou d’une mesure d’apparence. Le ou les senseurs appropriés seront successivement employés sur le point de contrôle donné, tel que défini dans le schéma d’inspection.The invention is remarkable in that a control point as defined by the inspection scheme can be the subject of one or more types of measurements. For example, a control point can be the subject of a measurement of the thickness of the paint layer, and/or a colorimetry measurement, and/or an appearance measurement. The appropriate sensor(s) will be successively used on the given control point, as defined in the inspection scheme.
Le robot 7 va positionner sa tête d’inspection 9 à proximité du point de contrôle à inspecter. La tête d’inspection 9 sera placée de telle façon que le senseur adapté soit en contact, ou à distance suffisante pour être activé, avec le point de contrôle.The robot 7 will position its inspection head 9 near the control point to be inspected. The inspection head 9 will be positioned in such a way that the appropriate sensor is in contact, or at a sufficient distance to be activated, with the control point.
Par exemple, La tête d’inspection 9 sera placée de façon à ce que le senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture soit en contact, ou à distance suffisante pour être activé, avec le point de contrôle. Après activation dudit senseur, la mesure de l’épaisseur de la couche de peinture sera prise et envoyée à l’unité d’acquisition des données.For example, the inspection head 9 will be positioned so that the paint layer thickness measuring sensor is in contact, or at a sufficient distance to be activated, with the control point. After activation of said sensor, the paint layer thickness measurement will be taken and sent to the data acquisition unit.
Les techniques de mesure de l’épaisseur d’une couche de peinture sont bien connues de l’homme du métier. La technique utilisée dans le cadre de l’invention met en œuvre une sonde d’imagerie à téraherz. Les technologies de contrôle non-destructif à térahertz sont aptes à réaliser des mesures par inspection sans contact, avec une grande précision et une bonne pénétration. En particulier, La technologie de la spectroscopie térahertz dans le domaine temporel (THz-TDS) a été décrite comme technique de contrôle non-destructif de fines couches de peinture sur automobiles ; en dérive l’imagerie par térahertz pulsés (THz Pulse Imaging) dans la gamme de 0,1 à 10 THz, pour laquelle des senseurs sont disponibles commercialement. D’autres technologies térahertz en développement sont cependant envisageables, comme la spectroscopie à domaine de fréquences (frequency domain spectroscopy). De préférence, l’invention mettra en œuvre une sonde d’imagerie par térahertz pulsés.Techniques for measuring the thickness of a paint layer are well known to those skilled in the art. The technique used in the context of the invention uses a terahertz imaging probe. Terahertz non-destructive testing technologies are capable of carrying out measurements by non-contact inspection, with high precision and good penetration. In particular, terahertz time domain spectroscopy (THz-TDS) technology has been described as a technique for non-destructive testing of thin layers of paint on automobiles; from this derives pulsed terahertz imaging (THz Pulse Imaging) in the range of 0.1 to 10 THz, for which sensors are commercially available. Other terahertz technologies in development are however conceivable, such as frequency domain spectroscopy. Preferably, the invention will use a pulsed terahertz imaging probe.
De préférence, le senseur de mesure de l’épaisseur de la couche de peinture est une sonde d’imagerie à térahertz ; préférentiellement une sonde d’imagerie à térahertz pulsés dans la gamme de 0,1 à 10 THz.Preferably, the sensor for measuring the thickness of the paint layer is a terahertz imaging probe; preferably a pulsed terahertz imaging probe in the range of 0.1 to 10 THz.
Si défini dans le schéma d’inspection par l’algorithme intelligent, le même point d’inspection peut faire l’objet d’une analyse colorimétrique. Le robot 7 va donc faire pivoter la tête d’inspection 9 de façon à placer à distance adéquate le senseur colorimétrique. Le senseur colorimétrique sera activé et la mesure correspondante sera envoyée à l’unité d’acquisition des données.If defined in the inspection scheme by the intelligent algorithm, the same inspection point can be subject to colorimetric analysis. The robot 7 will then rotate the inspection head 9 so as to place the colorimetric sensor at an appropriate distance. The colorimetric sensor will be activated and the corresponding measurement will be sent to the data acquisition unit.
L’analyse colorimétrique vise à détecter la couleur de l’entité, mais peut également permettre de s’assurer que la peinture déposée est de la nuance exacte voulue, ou du moins se situe dans des limites spectrales définies. Un colorimètre détermine la couleur en fonction des composants rouge, bleu et vert de la lumière absorbée par l’échantillon. Sensible à la lumière, il mesure la quantité de couleur absorbée par un objet ou une substance, ainsi que la transmittance pour un petit nombre d’ondes prédéterminées. Le senseur colorimétrique peut être par exemple un densitomètre couleur, ou un photomètre tristimulus couleur, ou un spectrophotomètre. De préférence, le senseur colorimétrique associera les fonctions d’un densitomètre couleur et d’un photomètre couleur.Colorimetric analysis aims to detect the color of the entity, but can also ensure that the applied paint is the exact desired shade, or at least falls within defined spectral limits. A colorimeter determines the color based on the red, blue, and green components of the light absorbed by the sample. Sensitive to light, it measures the amount of color absorbed by an object or substance, as well as the transmittance for a small number of predetermined waves. The colorimetric sensor can be, for example, a color densitometer, or a color tristimulus photometer, or a spectrophotometer. Preferably, the colorimetric sensor will combine the functions of a color densitometer and a color photometer.
Si défini dans le schéma d’inspection, le même point de contrôle peut faire l’objet d’un contrôle d’apparence. Le robot 7 va donc faire pivoter la tête d’inspection de façon à placer à distance adéquate le système de vision, associé au système d’éclairage. Le système de vision sera activé et la ou les images correspondantes seront envoyées à l’unité d’acquisition des données.If defined in the inspection diagram, the same control point can be subject to an appearance check. The robot 7 will then rotate the inspection head so as to place the vision system, associated with the lighting system, at an appropriate distance. The vision system will be activated and the corresponding image(s) will be sent to the data acquisition unit.
Le contrôle d’apparence a pour but de visualiser d’éventuels défauts d’application de la couche de peinture. Le système de vision peut comprendre un profilomètre laser et une ou plusieurs caméras ; la caméra peut être une caméra stéréoscopique permettant la restitution d’une image en relief.The purpose of appearance control is to visualize possible defects in the application of the paint layer. The vision system may include a laser profilometer and one or more cameras; the camera may be a stereoscopic camera allowing the reproduction of a relief image.
Une fois que la caméra est alignée avec le point de contrôle, une acquisition d’une ou plusieurs images du point de contrôle est effectuée. De préférence, le procédé comprend l’acquisition d’au moins deux images sous des angles différents de manière à pouvoir obtenir une image en relief dudit point de contrôle. Les images peuvent être acquises successivement avec une modification de l’angle et/ou du positionnement de la caméra entre deux acquisitions. Selon un mode de réalisation préféré, la caméra est une caméra stéréoscopique (ou « caméra 3 D » ou encore « caméra 3 dimensions ») qui permet d’effectuer une double acquisition d’image en simultané selon deux angles ou deux positions différentes. De telles caméras sont connues et comprennent généralement deux objectifs - placés côte à côte de manière solidaire dans un même boîtier. La caméra va acquérir en simultané un couple d’images stéréoscopiques, c'est-à-dire deux images jumelles (mais non semblables) en vue de la restitution du relief (c’est-à-dire en vue d’une inspection en trois dimensions).Once the camera is aligned with the control point, an acquisition of one or more images of the control point is carried out. Preferably, the method comprises the acquisition of at least two images from different angles so as to be able to obtain a relief image of said control point. The images can be acquired successively with a modification of the angle and/or the positioning of the camera between two acquisitions. According to a preferred embodiment, the camera is a stereoscopic camera (or “3D camera” or “3-dimensional camera”) which makes it possible to carry out a double image acquisition simultaneously from two different angles or positions. Such cameras are known and generally comprise two lenses - placed side by side in a single housing. The camera will simultaneously acquire a pair of stereoscopic images, i.e. two twin (but not similar) images for the purpose of reproducing the relief (i.e. for the purpose of a three-dimensional inspection).
Le système d’éclairage, situé sur la tête d’inspection de façon à éclairer le point de contrôle à photographier, sert à fournir au moins une lumière normalisée de spectre constant ; éventuellement, plusieurs lumières de spectres différents peuvent être employées et donner lieu à plusieurs séquences de prises de vues.The lighting system, located on the inspection head so as to illuminate the control point to be photographed, is used to provide at least one standardized light of constant spectrum; possibly, several lights of different spectra can be used and give rise to several sequences of shots.
Les profilomètres lasers sont connus de l’homme du métier, et utilisent un faisceau laser pour balayer la surface d'un objet. En mesurant le temps que prend le laser pour revenir après avoir touché la surface, le dispositif peut calculer la distance et créer un profil tridimensionnel de l'objet.Laser profilometers are known to those skilled in the art, and use a laser beam to scan the surface of an object. By measuring the time it takes for the laser to return after hitting the surface, the device can calculate the distance and create a three-dimensional profile of the object.
Comme vu plus haut, une caméra peut également être utilisée dans le cadre de la lecture d’un code d’identification à l’encre invisible et le système d’éclairage peut donc comprendre des moyens d’éclairage par rayonnement ultraviolets permettant de faire apparaître ledit code d’identification en vue de sa lecture.As seen above, a camera can also be used in the context of reading an identification code using invisible ink and the lighting system can therefore include ultraviolet radiation lighting means making said identification code appear for reading.
Claims (10)
- a) sélectionner une entité en vue du contrôle de sa qualité
- b) déterminer un schéma d’inspection comprenant un ensemble de points de contrôle ;
- c) mesurer, sur l’entité, un ou plusieurs paramètres indicateurs de la qualité dudit processus au niveau de l’ensemble de points de contrôle définis par le schéma d’inspection et collecter les données, la ou les mesures étant effectuées par un ou plusieurs dispositifs de mesure ;
- d) comparer les données obtenues à l’étape précédente à au moins un intervalle de référence prédéfini pour chacun des paramètres mesurés et au niveau de chacun des points de contrôle, et générer un signal de conformité ou d’anomalie ou d’indication d’une variation significative en fonction du résultat de cette comparaison ;
- e) répéter les étapes précédentes a) à d) sur une ou plusieurs entités suivantes avec la différence que, pour au moins une des entités suivantes, l’étape b) comprend la détermination d’un nouveau schéma d’inspection comprenant un nouvel ensemble de points de contrôle ; le nouveau schéma d’inspection étant différent du précédent en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans l’ensemble précédent est absent du nouvel ensemble et/ou en ce qu’au moins un point de contrôle présent dans le nouvel ensemble est absent de l’ensemble précédent ; de préférence, la détermination d’un nouveau schéma d’inspection se fait pour chacune des entités suivantes.
- (a) select an entity for quality control
- (b) determine an inspection scheme comprising a set of control points;
- (c) measuring, on the entity, one or more parameters indicating the quality of said process at the level of the set of control points defined by the inspection plan and collecting the data, the measurement(s) being carried out by one or more measuring devices;
- (d) compare the data obtained in the previous step with at least one predefined reference interval for each of the measured parameters and at each of the control points, and generate a signal of conformity or anomaly or indication of a significant variation depending on the result of this comparison;
- e) repeating the preceding steps a) to d) on one or more subsequent entities with the difference that, for at least one of the subsequent entities, step b) comprises the determination of a new inspection scheme comprising a new set of control points; the new inspection scheme being different from the previous one in that at least one control point present in the previous set is absent from the new set and/or in that at least one control point present in the new set is absent from the previous set; preferably, the determination of a new inspection scheme is done for each of the subsequent entities.
- la lecture d’un code d’identification ;
- la reconnaissance par une caméra du modèle de l’entité à l’aide d’un répertoire de modèles préenregistré ; et/ou
- un test colorimétrique permettant de définir la couleur de l’entité.
- reading an identification code;
- recognition by a camera of the entity model using a pre-recorded model directory; and/or
- a colorimetric test to define the color of the entity.
- la fourniture d’un catalogue définissant un nombre total de points de contrôle ;
- la fourniture d’un ensemble initial de données d’apprentissage comprenant des données de simulation du processus industriel, et/ou des données historiques obtenues par un opérateur qualifié ou par un procédé de contrôle préexistant sur ledit processus industriel ;
- la définition d’un ensemble optimal de point de contrôle définissant un schéma d’inspection initial par la mise en œuvre d’un algorithme d’apprentissage automatique qui a été formé en utilisant l’ensemble initial de données d’apprentissage ; et
- le choix du schéma d’inspection initial comme schéma d’inspection ;
- the provision of a catalog defining a total number of control points;
- the provision of an initial set of training data comprising simulation data of the industrial process, and/or historical data obtained by a qualified operator or by a pre-existing control process on said industrial process;
- defining an optimal set of checkpoints defining an initial inspection scheme by implementing a machine learning algorithm that has been trained using the initial training data set; and
- the choice of the initial inspection scheme as the inspection scheme;
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