كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

صفحه اصلی / دوازدهمین كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

توسعه چارچوب پایش آماری مبتنی بر تصویر برای تشخیص زودهنگام تغییرات کیفیت در ‏فرآیندهای ‏تولیدی با استفاده از انتخاب ویژگی

نویسندگان :

زهرا خدادادی چمگردانی¹ مرتضی رجب زاده²

1- مرکز آموزش عالی محلات 2- مرکز آموزش عالی محلات

کلمات کلیدی :

پایش آماری فرآیند،تصاویر صنعتی،کنترل کیفیت،انتخاب ویژگی،تشخیص زودهنگام ‏تغییرات،داده های تصویری

چکیده :

کنترل کیفیت در فرآیندهای تولیدی معمولاً بر پایه اندازهگیری متغیرهای فرآیندی یا ویژگیهای فیزیکی ‏محصول انجام میشود. با ‏این حال، در بسیاری از محصولات صنعتی، بخشی از تغییرات کیفیت ابتدا در ‏قالب تغییرات تصویری، الگوهای بافتی و ‏ناهماهنگیهای سطحی ظاهر میشوند و روشهای سنتی پایش ‏فرآیند قادر به استفاده مستقیم از این اطلاعات نیستند. از سوی ‏دیگر، روشهای متداول پردازش تصویر ‏عمدتاً بر تشخیص عیب پس از شکلگیری آن تمرکز دارند و کمتر به مسئله تشخیص ‏زودهنگام تغییرات ‏تدریجی فرآیند پرداختهاند.‏ در این پژوهش، یک چارچوب پایش آماری مبتنی بر تصویر برای شناسایی زودهنگام ‏تغییرات کیفیت در ‏فرآیندهای تولیدی ارائه میشود. در چارچوب پیشنهادی، پس از پیشپردازش تصاویر، مجموعهای از ‏ویژگیهای ‏آماری، بافتی و فرکانسی استخراج شده و با هدف حذف ویژگیهای کماطلاعات، فرآیند انتخاب ‏ویژگی انجام میشود. در این مرحله، ‏الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار جستوجو برای تعیین زیرمجموعه ‏مناسب ویژگیها به کار گرفته شده و ویژگیهای منتخب برای ‏تشکیل یک شاخص کیفیت تصویری مورد ‏استفاده قرار میگیرند. سپس این شاخص به عنوان ورودی یک نمودار کنترل آماری ‏برای پایش وضعیت ‏فرآیند و تشخیص تغییرات کیفیت استفاده میشود.‏ به منظور ارزیابی اولیه چارچوب پیشنهادی، یک مطالعه ‏شبیهسازیشده شامل شرایط تحت کنترل، ‏تغییرات کوچک و تغییرات بزرگ فرآیند انجام شد. نتایج نشان داد که فرآیند انتخاب ‏ویژگی توانست ‏تعداد ویژگیهای مورد استفاده را از 20 ویژگی اولیه به 3 ویژگی کاهش دهد. همچنین، استفاده از ‏ویژگیهای ‏منتخب موجب کاهش مقدار ‏ ARL‏ در سناریوی تغییر کوچک، بزرگ ، افزایش واریانس،تغیر ترکیبی و تغییر دیده نشده به ترتیب ‏حدود 2.56 تا 59.41 درصد نسبت به حالت استفاده از تمام ویژگیها شد، اما در افزایش واریانس، تغییر ترکیبی و بهخصوص ‏تغییر دیدهنشده، استفاده از تمام 20 ویژگی عملکرد بهتری داشته است. نتایج نشان میدهد که ترکیب اطلاعات تصویری با ابزارهای ‏کنترل ‏آماری میتواند ظرفیت مناسبی برای تشخیص زودهنگام تغییرات کیفیت ایجاد کند. با این حال، ‏اعتبارسنجی نهایی ‏چارچوب پیشنهادی نیازمند ارزیابی بر روی تصاویر واقعی حاصل از فرآیندهای صنعتی ‏است.‏