Yapay Zeka ile Kalite Kontrol: Ring Lehim Muayenesi ve Akıllı Ürün Testi

Kamera ve derin öğrenme ile indüksiyon ring lehim bağlantılarını gerçek zamanlı denetlemek, test istasyonlarında limit içinde kalan gizli hataları yakalamak: iki projede tek hedef, hatasız ürün.

Kalite kontrolde amaç basit: müşteriye hatasız ürün göndermek. Ancak bugün birçok üretim hattında bu hedef iki zayıf halkaya dayanıyor: operatörün gözüyle yapılan muayene ve yalnızca alt-üst limitlere bakan testler. TOYER Ar-Ge ekibi olarak bu iki noktaya yapay zeka ile yaklaşan iki proje üzerinde çalışıyoruz:

  1. Kamera ile ring lehim kontrolü — üretim sırasında, indüksiyonla yapılan her ring lehim bağlantısının bilgisayarlı görü ile denetlenmesi.
  2. Akıllı ürün testi — hat sonunda, test istasyonlarının ölçüm, sinyal ve görüntü verilerinin yapay zeka ile analiz edilmesi.

Biri bağlantıyı, diğeri ürünün kendisini kontrol ediyor; ikisi de aynı hedefe hizmet ediyor.

Proje 1: Kamera ile indüksiyon ring lehim kontrolü

Bugün lehim kontrolü gözle yapılıyor

Ring lehim bağlantılarının görsel muayenesi büyük ölçüde operatöre bağlı. Bunun üç temel sonucu var:

Hedef: her ring lehim bağlantısını kamera ve yapay zeka ile objektif ve gerçek zamanlı değerlendirmek.

İndüksiyon bobini içindeki bakır boru ring lehim bağlantısını yukarıdan görüntüleyen endüstriyel kamera
İndüksiyon sonrası her bağlantı kamerayla görüntülenir ve o parçanın indüksiyon gücü ve süresi verisiyle eşleştirilir.

Model kamerada ne görüyor?

Derin öğrenme modeli her karede yalnızca "iyi" ya da "kötü" demekle kalmaz; hatanın türünü, yerini ve boyutunu belirler. Aşağıdaki örnek karede beş bağlantıdan biri sağlam, diğer dördünde farklı hata tipleri işaretlenmiş durumda.

Kamera karesinde beş ring lehim bağlantısı: biri OK olarak, dördü eksik lehim, gözenek, taşma ve yanık hatası olarak işaretlenmiş
Soldan sağa: sağlam bağlantı (OK, mavi çerçeve), eksik lehim, gözenek, taşma ve yanık (NOK, turuncu çerçeveler).

Sistem nasıl çalışır?

  1. Görüntü alma: İndüksiyon sonrası her bağlantı kamerayla çekilir; güç ve süre verisi görüntüyle eşlenir.
  2. Etiketleme: Sağlam ve hatalı görüntüler hata sınıflarına göre işaretlenir.
  3. Model eğitimi: YOLO (nesne tespiti) ve U-Net (segmentasyon) modelleri hatanın türünü, yerini ve boyutunu öğrenir.
  4. Anlık karar: Her parçaya OK / NOK kararı verilir, hatalı bölge görüntü üzerinde işaretlenir.
  5. Entegrasyon: Karar PLC / MES'e iletilir, hatalı parça ayrılır ve sonuç raporlanır.

Çıktı olarak her parça için OK / NOK kararı, hata türü, hata konumu ve kalıcı bir kayıt elde edilir.

Termal kamera ile ısınmayı canlı izlemek

Görüntü, lehimin sonucunu gösterir. Hatanın nedenini görmek için ise sürecin kendisini izlemek gerekir. Termal kamera, indüksiyon sırasında bağlantının sıcaklığını her an ölçer:

Sıcaklık-zaman grafiği: lehim penceresi içinde kalan doğru ısınma eğrisi, pencerenin üstüne çıkan aşırı ısınma ve altında kalan yetersiz ısınma eğrisi
Sıcaklık (dikey) – zaman (yatay). Açık turuncu bant lehim penceresini gösterir. Mavi: doğru ısınma; turuncu: aşırı ısınma; kesikli gri: yetersiz ısınma.

Termal veri ile görüntü birlikte değerlendirildiğinde hatanın hem sonucu hem nedeni aynı kayıtta görülür.

Ne kazanıyoruz?

Proje 2: Akıllı ürün testi

Sabit limitler gizli hataları kaçırıyor

Bugün test istasyonları çoğunlukla tek bir soruya cevap veriyor: ölçüm alt-üst limit içinde mi? Ancak limit içinde kalıpnormalden sapan ürünler, ileride sahada arıza yapabiliyor. Ses, titreşim ve görsel testlerde ise son karar hâlâ operatörün kulağına ve gözüne kalıyor.

Ölçüm grafiği: normal ürün eğrileri ve alt-üst limitlerin içinde kalmasına rağmen belirgin bir çukur yapan anormal ürün eğrisi
Kesikli çizgiler alt ve üst limitleri gösterir. Mavi eğriler normal ürünler; turuncu eğri limitleri hiç aşmadığı için klasik testten geçer, ancak işaretli bölgede normal davranıştan belirgin şekilde sapar.

Yapay zeka ürünü yalnızca limitlere göre değil, normal ürün davranışına göre değerlendirir.

Sistem nasıl çalışır?

  1. Veri toplama: Akım, gerilim, basınç, tork, ses, titreşim ve görüntü verileri seri numarasıyla kaydedilir.
  2. Normal davranışın öğrenilmesi: Sağlam ürün verileriyle anomali modelleri (Autoencoder, Isolation Forest) eğitilir.
  3. Hata sınıflandırma: CNN, LSTM ve Random Forest modelleri hatanın türünü ve olası kök nedenini belirler.
  4. Anlık karar: Her ürüne OK / NOK / Şüpheli kararı verilir; limit içinde ama anormal ürünler işaretlenir.
  5. Test süresi optimizasyonu: Kararı etkilemeyen, tekrarlayan test adımları azaltılır; çevrim süresi kısalır.
  6. Raporlama: Sonuçlar MES / ERP'ye aktarılır; saha arızalarıyla eşleştirilerek model iyileştirilir.

Ne kazanıyoruz?

İki proje yan yana

Ring lehim kontrolüAkıllı ürün testi
Veri kaynağıKamera görüntüleri + indüksiyon verileri (güç, süre)Ölçüm verileri, sinyaller, görüntüler
Yapay zeka yöntemiNesne tespiti, segmentasyon (YOLO, U-Net)Anomali tespiti, sınıflandırma (Autoencoder, LSTM)
KararOK / NOK + hata türü ve konumuOK / NOK / Şüpheli + olası kök neden
EntegrasyonPLC / MESMES / ERP
Ana kazanım%100 objektif görsel kontrolGizli hataların erken yakalanması

İki proje farklı veriler kullansa da altyapının büyük kısmı ortak: veri toplama, etiketleme, model eğitimi ve MES entegrasyonuiki projede de paylaşılabilir. Bu da maliyeti ve kurulum süresini azaltır.

Dört fazda hayata geçirme

  1. Veri toplama: Kamera kurulumu, test verisinin kaydı, görüntülerin etiketlenmesi.
  2. Model geliştirme: Modellerin eğitimi, doğruluk ve hız testleri.
  3. Pilot uygulama: Tek hatta paralel çalışma; sonuçların operatör kararlarıyla karşılaştırılması.
  4. Yaygınlaştırma: Tüm hatlara geçiş, PLC / MES entegrasyonu ve sürekli iyileştirme.

İlk somut adım, pilot hattın seçilmesi ve örnek veri toplanmaya başlanması. Yapay zeka destekli lehimleme alanındaki mevcut çözümümüzü Yapay Zeka Entegrasyonlu Sert Lehimleme Sistemi sayfasında, test tarafındaki çalışmalarımızı ise Robot Uygulamalı Test sayfasında inceleyebilirsiniz.

Kendi hattınızda benzer bir kalite problemi mi var? Bizimle iletişime geçin; birlikte değerlendirelim.