Delphi課題
自動光学検査（AOI）システムは今日、ほとんどすべての電子機器製造施設に標準装備されている。光学検査は、当初、電気機器アセンブリの製作・検査工程に導入されて以来、現在では、プリント基板（PCB）の実装状態やはんだ接合の検査といった、アセンブリにおける視覚検出可能な品質特性のチェックに用いられている。GÖPEL electronic GmbHは、ドイツのイェーナに本社を置き、電気／光学計測・検査装置の開発・製造および電子部品、実装／プリント回路基板、産業用電子機器、オートモーティブ電子システム用試験・検査システムの開発・製造を手掛けるワールドリーダーである。
結果
PILOT AOIソフトウェアは、中規模企業がDelphiを用いて、費用対効果の高い柔軟な方法で高品質なソフトウェアを開発可能にした完璧な事例であると言える。GÖPEL electronicは、25年間にわたってDelphiを用い、AOIソフトウェアのプログラミングにおいて、大きな成功を収めている。世界各国に600以上の顧客を擁し、1000以上の導入実績によって国際的に成功を収め、ヨーロッパの業界の最前線に立っていると自負している。
3D AOI（Automatic Optical Inspection）- 自動光学検査装置
会社概要
GÖPEL electronic GmbHは、ドイツのイェーナに本社を置き、電気／光学計測・検査装置の開発・製造および電子部品、実装／プリント回路基板、産業用電子機器、オートモーティブ電子システム用試験・検査システムの開発・製造を手掛けるワールドリーダーである。取扱製品は、1回抜取検査のためのスタンドアローンソリューションから生産ラインでのインライン検査システムまで多岐に渡る。光学検査には、各アセンブリ上方の移動カメラを用いる。テストパラメータには、はんだが回路基板に正確に塗布されているか、コンポーネントが正確に実装されているか、はんだ付けが正確に施工されているか等が含まれる。装置は、検査対象のアセンブリのデジタル画像を撮影し、品質評価タスクを実行する。撮影した画像の評価は、Delphiで構築した3D PILOT AOIソフトウェアを用いて、ソフトウェアアルゴリズムを介して実行する。これらのステップは高速で実行され、信頼性の高い、再現性のある結果を導く。
課題
自動光学検査（AOI）システムは今日、ほとんどすべての電子機器製造施設に標準装備されている。光学検査は、当初、電気機器アセンブリの製作・検査工程に導入されて以来、現在では、プリント基板（PCB）の実装状態やはんだ接合の検査といった、アセンブリにおける視覚検出可能な品質特性のチェックに用いられている。今日、純粋な2次元画像から判定できる特性は明度のみであるが、3次元技術を併用することで、XおよびY軸の数値に加えて、貴重なZ軸情報（高さ）を取得できる。これにより、物理パラメータの解析が可能となる。2次元、3次元、斜位像を組み合わせることで、検査特性評価における信頼性が向上する。
アプリケーション
Delphiの進化の歩みと同様、GÖPEL electronicのPILOT AOIソフトウェアも、リリースごとに最新のハードウェア、顧客要件、社内インフラストラクチャに適応させてきた。ここで重要となる要素は、Delphiが長年にわたって堅持し続けている技術的一貫性だ。一企業にとって、歳月をかけて開発したノウハウとアルゴリズムを継続的に使用できることに加え、迅速で省資源的に新しいプラットフォームやメソッドに対応できることは極めて重要な意味をもつ。
16-bitから32-bit、32-bitから64-bitという根本的変更があっても、また文字列の扱いに変更があっても、Delphiを使用すれば、労力をかけずに実装することができ、同社にとって非常に経済的であった。
「長年にわたって、Delphiが高度な技術的一貫性と効率性を提供してくれることは、大きなメリットです。」
Stephan Rabich氏（GÖPEL electronic GmbH ソフトウェア部門プロジェクトマネージャー）
既に検査システムを導入している顧客の場合、PILOT AOIソフトウェアを活用して、独自の検査ルーティンの策定、PCBおよびコンポーネントの定義、自社による柔軟な検査タスクの実施を可能にすることが基本要件として求められる。ビジュアルインターフェイスを介して、ユーザーはアセンブリ、設定、解析結果を様々な角度から把握できる。さらに、社内用部品番号とサンプルアセンブリに基づく検査パラメータの自動調整機能を備えた、完全自動コンポーネントライブラリが搭載されている。
開発者チームは、AOIソフトウェアに「MagicClick」モジュールという特別な機能を追加している。これにより、3D AOIでは、検査プログラムの作成と最適化が完全自動化されている。ライブラリ入力を一切要することなく、コンポーネントライブラリを含む本番環境用検査プログラムを僅か数分で生成できるのだ。
検査ソフトウェアの主要なタスクは、カメラ画像の評価とプリント基板（PCB）の査定である。数年前に画像処理が2次元から3次元に変更されたことは、開発・品質改善における重要な一歩となった。
Lighting variants in the AOI system
画像データの評価を可能にするために、開発者チームは、Delphiを介してアクセス可能な様々な外部画像処理ライブラリを採用している。画像データは、バイナリ形式で格納、直接処理される。プログラマブル ロジック コントローラ（PLC）に接続すると、製造工程において必要な後続ステップが起動する。現在、アプリケーションはWindows上での各テストシステム用に使用され、5の主要プログラム、合計約100万行で構成されている。通常のソフトウェアプロジェクトと同様、主要な変更までの工程管理としてマイルストーンが設けられている。例えば、Delphiに対応したリリース変更を行う場合や、プロジェクト内で重要機能の追加、変更を行う場合がある。GÖPEL electronicでは、後者の例として、機器の型式に応じた恒久的開発や調整を行っている。
Advanced Line 3D
An AOI system with flexible integration options
「私は、モノリシックなアプリケーション構築のファンです。ターゲットデバイス上の複数のフレームワークごとにランタイムライブラリを追加することを心配せずに、完成したアプリケーションをコピーしたり、容易に配布できなければなりません。Delphiならば、それが可能です。」
Stephan Rabich氏（GÖPEL electronic GmbH ソフトウェア部門プロジェクトマネージャー）
結論
企業におけるソフトウェア開発は一時的な流行に追従すべきではない。開発努力は通常、何年にもわたり、恒久的に、進行するからだ。GÖPEL electronicが提供するPILOT AOIソフトウェアは、中規模企業がDelphiを用いて、費用対効果の高い柔軟な方法で高品質なソフトウェアを開発可能にした完璧な事例であると言える。GÖPEL electronicは、25年間にわたってDelphiを用い、AOIソフトウェアのプログラミングにおいて、大きな成功を収めている。何ひとつ見逃さず、常に、最新の技術を取り入れている。新しいDelphiバージョンに対応してアップグレードする場合、必要となる調整箇所を事前に把握できていれば、実際に要する作業労力は大抵、比較的少なくて済む。Delphiはマルチプラットフォーム開発をサポートしているので、モバイルデバイスに向けにソフトウェアの一部を提供することを検討している。これは、僅かな手間で競合他社よりも優位に立てることが約束されているということなのだ。
GÖPEL electronicは、世界各国に600以上の顧客を擁し、1000以上の導入実績によって国際的に成功を収め、ヨーロッパの業界の最前線に立っていると自負している。
GÖPEL electronicおよび同社のAOIシステムの詳細については、こちらをご覧ください。
https://www.goepel.com/en/inspection-solutions/aoi.html
「Delphiのほかにも、C++やC#を使ってプロジェクトに着手しましたが、これほど迅速、経済的かつ容易に、ゼロからGUI重量アプリケーションを開発できるソフトウェアは見当たりません。」
Stephan Rabich氏（GÖPEL electronic GmbH ソフトウェア部門プロジェクトマネージャー）
Youtube Video about AOI programming (English)
AOI system for inspection of THT components (German)
「私たちは、最新のDelphiバージョンに迅速に対応できるよう、リリースアップグレードを重点的に管理しました。これにより、既存のアルゴリズムとプログラム部分を容易に引き継ぐことができました。」
Frank Hauswald氏（GÖPEL electronic GmbHソフトウェアデベロッパー)