CC BY
11Компетентность / Competency (Russia) 8/2023 DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
Организационно-технологическая надежность производственных процессов. Фотоконтроль
Анализируется опыт российского и международного внедрения фото- и видеодокументирования как инструмента контроля качества продукции и процессов (фото- и видеоконтроль). Рассматриваются результаты анализа требований нормативной документации. Приводятся результаты практического применения фотоконтроля и предлагаются решения по расширению возможности фотоконтроля. УДК статьи 658.562
П.В. Рябчиков1' 2
ФГБОУ ВО «МИРЭА — Российский технологический университет» (ФГБОУ ВО РТУ МИРЭА), АО «Научно-производственное объединение «Техномаш» имени С.А. Афанасьева», [email protected]
М.А. Назаренко3
Институт перспективных технологий и индустриального программирования ФГБОУ ВО РТУ МИРЭА, канд. физ.-мат. наук, [email protected]
1 аспирант, Москва, Россия
2 директор центра качества
и технологической надежности, Москва, Россия
3 заведующий кафедрой электроники, Москва, Россия
Для цитирования: Рябчиков П.В., Назаренко М.А. Организационно-технологическая надежность производственных процессов. Фотоконтроль // Компетентность / Competency (Russia). — 2023. — № 8. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
ключевые слова
качество, надежность, контроль процессов и продукции
беспечение технологической надежности продукции производится различными методами. На этапе технологической подготовки производства применяются методы по выбору оптимального технологического оснащения, технологических материалов, рациональное нормирование точности и выбор схемы контроля. Вопросы поиска недорогих неразрушающих методов контроля продукции и процессов являются интересной прикладной задачей. Исследование показало, что вопросы контроля продукции и услуг в том или ином виде рассматриваются практически в каждой десятой диссертационной работе по техническим наукам. Поводом для написания статьи стала появившаяся 6 марта 2023 года на главных страницах информагентств новость: в орфографический словарь Института русского языка имени В.В. Виноградова Российской академии наук внесено три новых слова: коптер, почтомат и видеофиксация [1]. То есть по формальному признаку можно сказать, что видеофиксация появилась только в этом году, хотя истории фотоконтроля и видеофиксации лет гораздо больше.
Анализ документов по стандартизации в части фотоконтроля и видеофиксации
нформационно-справочная система «Техэксперт» на запросы «фотоконтроль», «видеоконтроль», «фотофиксация» и «видеофиксация» предоставила доступ к ряду документов.
По запросу «фотоконтроль» выданы ссылки на два зарубежных стандарта [2, 3], которые не имеют отношения к контролю качества продукции.
На запрос «видеоконтроль» появились ссылки на пять источников, из ко-
торых действующим нормативным документом оказался только один — рекомендации Министерства внутренних дел Российской Федерации в части защиты коммерческих организаций по обмену валюты, оружейных и ювелирных магазинов и т.д. [4].
На запрос «видеофиксация» было предложено 15 документов, в том числе Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях. Также система указала на ряд приказов с одинаковым названием «Об утверждении Требований к средствам аудио- и видеофиксации и порядка их использования при проведении проверок в ходе аттестации сил обеспечения транспортной безопасности» (приказы Росавиации, Росжелдора и Росмор-речфлота). По указанным критериям поиска выявлен национальный стандарт ГОСТ Р 59391-2021 [5]. Данный документ является отличным заделом по инновационному направлению обеспечения безопасности на транспорте путем контроля водителя. Системы контроля водителя «антисон» уже применяются в ряде премиальных моделей иностранных марок автомобилей и в обозримом будущем должны появиться в России. Разработанный стандарт раскрывает способы контроля состояния водителя посредством автоматизированного анализа данных как с применением видеофиксации, так и инфракрасных датчиков.
На запрос «фотофиксация» система выдала ссылки на семь документов. Два из них — документы Министерства транспорта и Министерства внутренних дел Российской Федерации, касающиеся вопросов проведения технического осмотра автомобилей. Тут необходимо напомнить, что с 1 марта 2021 года фотофиксация транспорт-
Компетентность / Competency (Russia) 8/2023 DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
В сервисе «Яндекс.Такси» фотоконтроль является специальной процедурой, позволяющей допустить автомобиль к работе
ного средства с координатами местоположения стала обязательным требованием при проведении технического осмотра. Также найден китайский стандарт SAC GB/T 29352-2012 «Осмотр и правила фотофиксации».
Далее поиск продолжился на портале научной электронной библиотеки «eLibrary.Ru» и в популярной поисковой системе Яндекс.
На запрос по термину «фотоконтроль» портал научной электронной библиотеки «eLibrary.Ru» выдал результат — 31 публикация. Причем в названиях статей данный термин встречается только семь раз. Наиболее обращающей на себя внимание является работа [6], в которой автор раскрывает модель фотоконтроля, позволяющую контролировать факт отсутствия или наличия лишних ячеек, а также «значительные визуально заметные нарушения геометрии отдельных ячеек». Автор предлагает осуществлять контроль тремя одновременно работающими способами:
► сравнением с эталонной фотографией;
► сравнением с эталонными фотографиями с заведомо привнесенными дефектами;
► сравнением с CAD-моделью.
По новому для русского языка термину «видеофиксация» портал «eLibrary.Ru» представил ссылки на 1080 статей. Практически все размещенные статьи касаются вопросов охраны правопорядка и юридических наук [7, 8]. При этом найдена статья о внедрении в производстве ракетно-космической техники стандарта СТО ГК Роскосмос 1001-2019 «Система стандартизации Госкорпорации «Рос-космос». Фото- и видеодокументирование процессов при изготовлении
и эксплуатации изделий ракетно-космической техники. Основные требования» [9].
В поисковой системе «Яндекс» на запрос «фотоконтроль» количество реферальных ссылок превысило 1000. Однако их изучение показало, что все они примерно одинакового содержания. В сервисе «Яндекс.Такси» фотоконтроль является специальной процедурой, позволяющей допустить автомобиль к работе. Обычно его проводят раз в 10 дней. Проверяется отсутствие повреждений автомобиля, чистота внутри и снаружи, наличие дополнительных инструментов (например, детских кресел), необходимых разрешительных документов. Согласно данным портала «Яндекс.Про» первичный фотоконтроль проводит автоматизированная система, которая может самостоятельно определить целостность автомобиля, наличие брендовых наклеек. Портал «Яндекс» не раскрывает подробности процедуры, но, скорее всего, окончательное решение принимает человек.
Анализ поисковых систем показал, что термин «видеофиксация» бытует уже не один десяток лет. Широкое применение термины «фотоконтроль» и «видеофиксация» нашли в области охраны правопорядка (для фиксации правонарушений) и подтверждения факта выполнения каких-либо операций. Также инициированы работы по автоматизированному контролю состояния человека.
Фотоконтроль и видеофиксация при производстве продукции
Проведенный анализ российского и зарубежного опыта показал, что вопросы применения фото-, видеофиксации и фотоконтроля как инструментов контроля качества продукции мало стандартизованы. В открытой печати крайне редко встречается информация о внедрении операций фото- и видеофиксации в промышленности.
Кроме упомянутых научных трудов, найдена корпоративная инструкция АО «РЖД» «О порядке приема
Компетентность / Сотрв1впсу (Russia) 8/2023 DOl: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
подвижного состава после капитального ремонта», в которой указано, что после капитального ремонта необходимо провести фотосъемку ответственных узлов и агрегатов. Также в инструкции приведен перечень данных узлов в виде таблицы. Полученные фотографии подшиваются в альбом и являются обязательным приложением к паспорту.
В мировой авиационной промышленности фото- и видеофиксация получили гораздо большее распространение. Например, в компании «Боинг» ведется непрерывная видеофиксация процесса сборки лайнеров. На конвейере фирмы установлено более 300 видеокамер, осуществляющих непрерывную видеозапись. При этом срок хранения видеоматериалов установлен в 10 лет, то есть фактически до первого капитального ремонта самолета.
Применение непрерывной видеофиксации позволяет решить три задачи:
► повышение исполнительской дисциплины работников, которое возникает за счет понимания того, что фактически каждый шаг работника может быть проконтролирован, при допущении халатности в работе с высокой долей вероятности будет определен конкретный виновник;
► создание базы для анализа отступлений, которые выявляются при летных испытаниях изделий. В компании «Боинг» зафиксированы случаи выявления замечаний по результатам летных испытаний. Комиссия из специалистов внимательно отслеживает процесс сборки тех систем, по которым имелись замечания в целях исключения (или подтверждения) монтажно-сбо-рочного дефекта;
► осуществление контроля недопущения проникновения в зоны работ персонала, не участвующего конкретно в этих работах, и посторонних лиц.
Также широко применяется видеофиксация процесса динамических испытаний крыла лайнера и видеофиксация процессов летных испытаний.
В ракетно-космической отрасли России фото- и видеофиксация как ин-
струмент контроля задействованы уже несколько лет [10]. Недавно выпущенный стандарт [9] вводит основные термины, раскрывающие принципы таких работ.
В настоящее время наиболее часто используются фотофиксация и видеофиксация. Они позволяют подтвердить факт выполнения операции, упростить исследования несоответствий, выявить их причины и виновников. Фотоконтроль встречается реже. Наиболее часто проводится ручное сравнение фотографий с фотоэталоном.
Фото- и видеофиксация: от простого к сложному
Применение автоматизированного фотоконтроля продукции с каждым годом увеличивается. Пионерами в этой области стали компании, производящие печатные платы. Уже более 30 лет функционирует автоматизированное сравнение топологии элементов с фотоэталоном. Новое направление работ, внедряемое в последние годы, — это автоматизированное сравнение полученного фотографического изображения с CAD-моделью. Данное направление стало возможным в связи с растущей мощностью вычислительной техники, позволяющей в приемлемое время переводить растровое изображение в векторное (в «облако точек») и проводить соответствующий анализ.
Следующим направлением работ автоматизации контроля должно стать обеспечение контроля геометрии продукции методом фотоконтроля. С помощью простой цифровой камеры и реперных (маркерных) точек можно получить точность измерений до 0,1 мм на 1 метр измеряемой поверхности. Применение более серьезных камер и эффекта стереопары позволяет получить точность в несколько раз выше. Для большинства видов продукции такая точность вполне достаточна и позволяет отказаться от использования более дорогостоящих лазерных измерительных систем. Фотоконтроль в данном случае позволяет осуществить сплошной измерительный конт-
справка
Фото- и видеодокументирование — процесс создания посредством съемки и оформления цифрового фото- или видеодокумента с использованием средств компьютерной (цифровой) техники
Фотоконтроль — отдельная операция технологического процесса, заключающаяся в получении изображения объекта(-ов) съемки и его последующего анализа посредством сравнения с фотоэталоном
Фотофиксация — операция (переход) технологического процесса, заключающаяся в получении контрольного изображения объекта(-ов) съемки без сравнения с фотоэталоном и осуществления последующего анализа
54 организация производства
Компетентность / Competency (Russia) 8/2023 DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
Организация работ по фотоконтролю [Work organization on photocontrol]
Статья поступила в редакцию 10.05.2023
роль геометрии и контроль качества сборки в части правильности установки комплектации.
В «продвинутых» системах поддержки жизненного цикла изделий на основании данных фотоконтроля и занесенных в систему фактических данных о входящих деталях возможно проведение расчетным методом вычисления центра масс продукции с применением априорной оценки погрешности измерений.
Пример автоматизированного фотоконтроля качества сборки узла подвески представлен на рисунке. При необ-
ходимости на основании электронной модели создается классический чертеж для инструментального контроля, выполняемого работником отдела технического контроля. Посредством специального программного обеспечения и двух камер проводится фотографирование узла. Затем программное обеспечение сравнивает полученный фотоснимок с эталонным и (или) электронной моделью узла. Опыты показывают, что даже на этапе создания такой системы она безошибочно «вылавливает» случаи неустановки винта. Конечно, система еще требует доработки, например глухие (без просвета на фотографии) отверстия она воспринимает как объект ошибки. Но система обучаемая, и есть уверенность, что в результате отработки произойдет значительное улучшение.
Заключение
Одним из способов повышения технологической составляющей надежности продукции является автоматизация контроля для снижения риска пропуска дефекта. Классический вариант сплошного выходного контроля с подтверждением результатов сборки испытаниями требует значительных временных и финансовых затрат. Бюджетным вариантом проведения сплошного контроля качества сборки может стать фотоконтроль с расширенной обработкой данных посредством вычислительной техники. ■
Список литературы
1. Ваганова О., Тадтаев Г.; https://www.rbc.ru/society/06/03/2023/.
2. ISO 8758-1992. Кинематография. Фотоконтроль и регистрация данных на 16-мм и 35-мм кинопленке и отпечатках. Размеры и расположение.
3. UL 773-2017 UL Standard for Safety Plug-In Locking Type Photocontrols for Use with Area Lighting.
4. Р 78.36.003-99. Рекомендации по комплексному оборудованию банков, пунктов обмена валюты, оружейных и ювелирных магазинов, коммерческих и других фирм и организаций техническими средствами охраны, видеоконтроля и инженерной защиты. Типовые варианты.
5. ГОСТ Р 59391-2021. Средства мониторинга поведения и прогнозирования намерений людей. Аппаратно-программные средства с применением технологий искусственного интеллекта для колесных транспортных средств. Классификация, назначение, состав и характеристики средств фото- и видеофиксации.
6. Манило М.К. // Актуальные научные исследования в современном мире. — 2021. — № 12-3(80). EDN VYAHPX.
7. Внуков В.И. // Успехи современной науки. — 2016. — Т. 6. — № 11. EDN XERLUJ.
8. Насыров А.Р., Габдурахманов Л.Р. // Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: интеллектуальные транспортные системы: Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. — Казань: Научный центр безопасности жизнедеятельности, 2016. EDN YPACTT.
9. СТО ГК Роскосмос 1001-2019. Система стандартизации Госкорпорации «Роскосмос». Фото- и видеодокументирование процессов при изготовлении и эксплуатации изделий ракетно-космической техники. Основные требования.
10. Круглов И.А., Рябчиков П.В. // Вестник «НПО «Техномаш». — 2021. — № 3(16). EDN DTCKVP.
Kompetentnost / Competency (Russia) 8/2023
ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
Production Processes' Organizational & Technological Reliability. Photocontrol
P.V. Ryabchikov1 2, FSBEI HE MIREA — Russian Technological University (FSBEI HE RTU MIREA), JSC Afanasyev Scientific and Production Association Tekhnomash, [email protected]
M.A. Nazarenko3, Institute of Perspective Technologies and Industrial Programming of FSBEI HE RTU MIREA, PhD (Phys.-Math.), [email protected]
1 PhD Student, Moscow, Russia
2 Director of Quality and Technological Reliability Center, Moscow, Russia
3 Head of Electronics Department, Moscow, Russia
Citation: Ryabchikov P.V., Nazarenko M.A. Production Processes' Organizational & Technological Reliability. Photocontrol, Kompetentnost /Competency (Russia), 2023, no. 8, pp. 51-55. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-8-51-55
Video recording, along with photo control are methods of ensuring the technological reliability of products and production processes.
We have shown that issues of products control and services are considered in one form or another in every tenth dissertation in technical sciences, which indicates the importance of the topic. The presence and content of documents on standardization in terms of photo control and video recording in a number of domestic information and reference search systems were also studied. The analysis of Russian and foreign experience showed that the use of these methods as tools for product quality control in industry is rarely covered in the press. But they have been widely used in the Russian rocket and space industry for several years. Just like in the global aviation industry. The use of automated photo inspection of products is increasing every year. The pioneers in this industry were companies producing printed circuit boards.
1. Vaganova O., Tadtaev G.; https://www.rbc.ru/society/06/03/2023/.
2. ISO 8758-1992 Cinematography. Photographic control and data records on 16 mm and 35 mm motion-picture film and prints. Dimensions and location.
3. UL 773-2017 UL Standard for Safety Plug-In Locking Type Photocontrols for Use with Area Lighting.
4. R 78.36.003-99 Recommendations on the complex equipment of banks, currency exchange offices, weapons and jewelry stores, commercial and other firms and organizations with technical means of security, video monitoring and engineering protection. Standard options.
5. GOST R 59391-2021 Means for monitoring behavior and predicting people's intentions. Hardware and software using artificial intelligence technologies for wheeled vehicles. Classification, purpose, composition and characteristics of photo and video recording tools.
6. Manilo M.K., Aktual'nye nauchnye issledovaniya v sovremennom mire, 2021, no. 12-3(80), pp. 91-96. EDN VYAHPX.
7. Vnukov V.I., Uspekhi sovremennoy nauki, 2016, vol. 6, no. 11, pp. 84-86. EDN XERLUJ.
8. Nasyrov A.R., Gabdurakhmanov L.R., Sovremennye problemy bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti: intellektual'nye transportnye sistemy: Materialy IV Mezhd. nauch.-prakt. konf., Kazan', Nauchnyy tsentr bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti, 2016, pp. 379-384. EDN YPACTT.
9. STO GC Roskosmos 1001-2019 Standardization system of the State Corporation Roscosmos. Photo and video documentation of processes in the manufacture and operation of rocket and space technology products. Primary requirements.
10. Kruglov I.A., Ryabchikov P.V., Vestnik NPO Tekhnomash, 2021, no. 3(16), pp. 45-47. EDN DTCKVP.
key words
quality, reliability, process and product control
References
