我们将讨论产品中的设计方面，这些方面可能会影响在生产过程中使用视觉系统进行自动视觉检查的能力。对于工程和质量经理来说，当他们被要求使用机器视觉来保护出厂的不良产品时，这可能是一个令人沮丧的方面，但在产品设计阶段并没有尝试在整个链条中设计产品以有效的方式简化制造或在过程中应用视觉检查。一旦设计得到批准和验证，通常很难进行微小的更改，然后工程部门的任务是产品的批量生产和组装，并需要进行在线目视检查。

在医疗器械制造中，由于产品的使用寿命和周期较长，设计往往需要数月甚至数年的时间才能进行小批量生产，然后再以高运行率进行大规模生产——所有这一切GAMP 和 FDA 生产协议验证的重点方面。此时，自动化检测将成为制造过程中质量和消费者保护不可或缺的一部分。

根据我们的经验，我们发现以下危险信号可以在设计阶段解决，这使得视觉系统的设计和运行变得更加困难。

1. 变体。通常，产品可能有太多变体，并带有子组件的附加变体，这意味着产品变体的数量可能达到数百种。虽然视觉系统可能能够应对这种变化，但它使得设置成本更高，并且持续维护更加困难。有时，这些变化是由于多个客户想要细微的变化或独特的零件编号，设计团队很乐意适应这些变化，而不考虑对制造过程的影响。从设计阶段消除的变化越多，机器视觉检测解决方案就越容易且更具成本效益。

2. 表面/材料条件缺乏规范。机器视觉系统的设置取决于产品的表面和材料条件。这对于表面检查或需要从前景分割背景的任何过程尤其重要，因此存在验证、夹杂物检测，甚至机器视觉中测量和测量的边缘检测。假设由于设计中缺乏颜色或表面规范而导致条件变化太大。这种变化会使视觉系统更容易出现错误故障或更高的维护成本。虽然新一代人工智能 (AI) 视觉系统使此类分析变得更加容易，并且在这些条件下更不容易失败，但视觉检查的传入图像质量偏差尽可能小是有意义的。设计应包括可重复制造和检查所需的表面条件的规范，例如，在塑料模具中，颜色规范可能很难指定。

3.看不到检查区域。过去，我们被要求自动检查由于从任何角度都缺乏清晰视野而无法看到的表面。该产品的设计使得基准边缘和点可能距离太远并且不易接近。设计可能会导致悬挑或其他特征遮挡视图。在大型子组件中通常会出现这种情况，其中基准边缘可能位于与应用视觉检测的区域完全不同的区域和角度。设计工程师应评估将自动化检查应用于流程的可行性，以考虑视觉系统访问某些区域和条件的容易程度。我们经常与制造工程师讨论此类应用，但他们却感到沮丧，因为设计工程师本可以合并切口或区域，从而为要应用的视觉系统提供清晰的视线。

4. 处理。产品的设计应易于处理、馈送并作为流程的一部分呈现给视觉系统。工具上几乎总是存在用于搬运的接触表面，这将限制视觉系统可以查看的区域。有时，该表面需要严格检查，并且由于产品的设计，该位置被遮挡。例如，在注射器本体检查中，可以通过顶部和底部固定塑料本体并旋转，这意味着模具的某些区域是不可见的。如果设计了唇缘，则可以以不同的方式对零件进行两次检查，从而对整个表面进行百分百的检查。微小的设计变更可能会影响制造和自动视觉检测过程。可以在玻璃表盘和固定装置上检查较小的产品，以缓解此问题，但设计团队应在设计过程开始时考虑这些问题。

产品设计需要在设计过程的早期就获得制造和质量团队的输入。现在视觉系统已成为现代自动化生产流程的标准组成部分，也是工业4.0柔性生产理念中的宝贵工具；需要考虑设计阶段的细微设计变化以及对颜色和表面质量的更详细规范要求如何有助于视觉系统的集成和稳健使用。