浅谈基于计算机的质量检测技术

摘 要：当下的质量检测技术多是基于计算机质量检测。基于计算机的自动检测技术就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度，减少人为干扰因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。本文对质量检测的原理、方法、实施中的注意事项以及质监系统安放时机的把握有助于理解和掌握基于计算机的质量检测技术。

关键词：质量 检测 计算机

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0009-01

传统的检验和检测活动主要是在加工制造过程之后进行，一旦检出废次品，其损失已发生。基于人工检测的信息，经常包含有人的误差（人差）的影响，而且也会引入人差的误差。因此，不能依赖这种信息实现实时或在机过程控制。新的检测和检验常常是以计算机为基础的。在合适的软件支持下，这类自动化检测或检验系统可以自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。

1 检测（Inspection）和检验（Testing）

在大多数情况下，检测和检验有不同的含义。

1.1 质量控制中的检测

检测是指为了确定产品、零件、组件和部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试/测量等质量检测活动。例如：按设计图样规定的有关标准对机械零件的尺寸、形状和相互位置精度、表面粗糙度与表面质量等指标的目标值满足状况进行测量、数据处理和W1Qp/57VDfyUeruHZL6i1GvrC0fM8GJdTfsQUxJL6cA=评价的相关质量检测活动。

1.2 质量控制中的检验

检验又称试验，它是对产品功能和性能进行评定的一种质量控制方法。检验指的是在实际工作环境（现场条件）或设计规定的工作条件下，对产品的功能、性能和寿命进行测定、试验和评价的质量控制活动。检验分为两类：一类是破坏性试验，如高压破坏试验；另一类是无损检测试验，如高压容器的无损探伤等。

上述两类质量控制法，过去多以人为主体来完成，为减少检测、检验的工作量，降低成本，从20世纪60年代以来，工业发达国家中的企业多采用质量控制法，并配置了多种先进、有效的基于计算机的自动检测装置与系统。

2 基于计算机的质量检测原理与方法

现有的质量检测在实施时存在两类问题。其一，采取抽样办法进行采样件的检测或检验，例如大量生产中只抽取1%或更少的样件。因此，其统计推断的风险必然较高，对产品质量或制造过程质量状况的判断准确性低。其二，按照正态分布的统计，必然存在少数废次品。虽然它对大的产出量来讲，是小概率事件，但一旦产品上市后，对买到这些废品的用户来讲，则是100%的废品概率。这对于今天和跨世纪的市场是不允许的。结论只能是：采取100%的检测战略获取100%的合格品。但是，依赖于手工检测方式的100%检验，将造成以下不良后果：第一，必然延长检验时间。第二，由于人生理与心理因素的限制，影响检测结果的正确性。

基于计算机的自动检测是指检测过程所包含的一个或多个检测阶段的自动化，为100%检测提供了有效的手段。能发挥自动检测的全部效能的方式之一是把它们集成进制造过程中，进行在机或在线，亦或实时地100%检测；另一种方式是对制造过程的质量形成子过程，特别是对关键装备的加工过程实施监视或监控。自动检测在制造过程的监视中可以发挥两种积极作用。

3 基于计算机的质量检测应用注意事项

是否采用自动检测需要从实际出发，可以以日本丰田的JIT生产方式中对自动检测的应用为借鉴。JIT逻辑中有两个基本的概念：一是准时化；二是自治化Autonom

（ation）。注意并非自动化（Aut0mation）！自治化在日语中称为“Jidoka”，指的是建立一种自动监视和管理不正常状态的机制。它有两层含义。

3.1 自治化并非一般意义上的自动化

自动化的一般含义是“以机器代替人”。根据这种理解的自动化，只需人按起动电钮，机器就代替人自动地运行起来，完成规定的工作或活动。现实是，大多数自动化机器设备不具备发现制造质量故障缺陷的能力，也不具备出现制造质量问题时自动停机的功能。因此，一旦机器出现故障，质量缺陷或运作差错时，仍然“自动地”生产不合格的制品，或导致设备故障，造成浪费。丰田公司虽然也应用这一层含义，但更强调其第二层含义。

3.2 另一个含义是“自动化缺陷控制”

配置一种能发现质量缺陷和机器设备动作异常或操作错误的技术和装置。例如：（1）由限位开关和电眼组成的接触式检测装置被用来测量零部件、产品在尺寸、形状等与正常情况的差异，并自动检测是否存在某种质量缺陷，进行自动识别和分类。（2）颜色识别检出装置。它对产品、零部件的检测是利用各种颜色的反射光线，而不是限位开关和电眼。（3）记录式检测装置。它可以把现场作业人员的每个操作自动记录下来。在发生漏操作时，该装置就自动发出信号，提醒作业人员进行弥补。

4 基于计算机的质量检测实施时机设置

在要求的产品或零部件全数制作完成后，机器或生产线自动停止工作。在有效的管理配合下，从实际出发实施各种层次上的自动检测。确定检测进行的时机，是制造过程质量控制中极为重要的问题。相对于制造过程，把检测分为离线检测、在线检测两类。

离线检测：此时零件或产品脱离制造过程，在距生产线一定距离的检测工作站上进行检测。这种检测方式必然存在制造和检测的延时。在制造的过程能力能满足设计目标要求的公差范围内，高生产率或生产时间短而生产过程输出状况稳定，超差的风险小时，或在线检测成本相对较高时，多采用离线检测方式。这种检测方式的主要不足是不能及时发现输出的质量问题，质量检测的反馈信息只能代表有相当长时间滞后的状况。

在线检测：在线检测是指检测器具、装置或检测工作站在空间上集成在制造系统中，制造过程与检测过程没有时间滞后或只有短的时间滞后。前者称过程中，后者称过程后。因此，在线检测按是否与制造过程有时间滞后，分为在线过程中检测和在线过程后检测两类。

5 结论

基于计算机的质量检测是今后质量检测行业的发展趋势。对质量检测的原理、方法、实施中的注意事项以及质监系统安放时机的把握有助于理解和掌握基于计算机的质量检测技术。

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