Sự khác biệt giữa kiểm thử thủ công và kiểm thử tự động

Khi một nhà sản xuất cỡ vừa các bộ ngắt mạch thu nhỏ tại Pune nhận được một đơn hàng xuất khẩu lớn sang Đức, các thông số kỹ thuật kỹ thuật có một yêu cầu mà họ chưa từng gặp trước đây: mỗi bộ ngắt mạch phải có một chứng nhận hiệu chuẩn kỹ thuật số với số sê-ri duy nhất và thông tin thời gian ngắt mạch. Quy trình kiểm tra chất lượng hiện tại trong nhà máy bao gồm một đội ngũ mười kỹ sư, mỗi người kiểm tra các bộ ngắt mạch trên các băng thử riêng biệt. Họ thành thạo công việc, nhanh chóng và nhất quán, nhưng không tạo ra bất kỳ hồ sơ kỹ thuật số nào. Nhà sản xuất phải đối mặt với một quyết định rất khó khăn: thuê một đội ngũ nhân viên nhập dữ liệu để ghi lại kết quả kiểm tra hoặc thiết lập một dây chuyền kiểm tra tự động sẽ tự động ghi lại tất cả dữ liệu. Lựa chọn thứ hai đã được thực hiện, và sáu tháng sau khi dây chuyền được khởi động, nó vừa có thể đáp ứng yêu cầu tài liệu vừa giảm tỷ lệ lỗi thoát ra tới 80%. Bài học rút ra là không chỉ có tốc độ và chi phí liên quan.

Tóm tắt: Để đi đến kết luận về các lựa chọn kiểm tra sản xuất, không cần phải nghĩ theo hướng chọn kiểm tra thủ công hay kiểm tra tự động, vì phương pháp tốt nhất thường kết hợp kiểm tra tự động cho các bài kiểm tra độ chính xác cao, khối lượng lớn với kiểm tra thủ công cho các quy trình khối lượng thấp, điều tra hoặc thay đổi nhanh. Do đó, việc triển khai kiểm tra sẽ không loại bỏ hoàn toàn con người khỏi quá trình kiểm tra; thay vào đó, thay vì thực hiện kiểm tra, họ sẽ phân tích kết quả do các hệ thống tự động tạo ra.

Định nghĩa Hai Phương Pháp: Kiểm Tra Thủ Công và Tự Động Có Nghĩa Gì Trong Nhà Máy

Kiểm tra thủ công là quá trình ai đó tự thực hiện từng quy trình kiểm tra, làm việc với đối tượng, có thể là bộ ngắt mạch, công tắc tiếp điểm hoặc đầu nối. Người đó lấy sản phẩm từ dây chuyền sản xuất và đặt vào giá đỡ kiểm tra hoặc băng thử theo quy trình quy định. Đồng thời, họ tác động lực và quan sát hiệu suất của đối tượng được kiểm tra. Về quy trình này, kết quả được ghi lại trên giấy, bảng tính, v.v.
Vai trò của kiểm tra tự động là loại bỏ con người khỏi quá trình. Bộ phận kiểm tra được điều khiển bằng PLC tự động nhận sản phẩm, tác động lực ép, đo phản hồi và ghi lại thông tin thu được.
Cần lưu ý rằng việc sử dụng công nghệ không phải lúc nào cũng là sự có mặt hay vắng mặt của nó. Ví dụ, băng thử thủ công có thể bao gồm đồng hồ kỹ thuật số, ampe kế, thiết bị thử điện áp cao, v.v. Nhưng khía cạnh thời gian và kiểm soát chất lượng thực sự phụ thuộc vào con người. Phần mềm được sử dụng trong kiểm tra tự động giả định rằng quy trình thời gian được kiểm soát bởi phần mềm. Để hiểu sâu hơn về cách các trạm kiểm tra tự động được tích hợp vào dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, hướng dẫn của chúng tôi về Dây chuyền kiểm tra tự động MCB là gì? giải thích các trạm riêng lẻ và kiến trúc dữ liệu kết nối chúng.

Kiểm tra thủ công và tự động: So sánh trực tiếp qua các chỉ số quan trọng

Kinh tế của kiểm tra tự động: Khi đầu tư tự chứng minh giá trị

Quyết định chuyển từ kiểm tra thủ công sang kiểm tra tự động về cơ bản là một quyết định kinh tế. Một bàn kiểm tra thủ công có giá 5.000 và được vận hành bởi kỹ thuật viên kiếm 25.000 mỗi năm có thể là lựa chọn đúng cho một nhà máy sản xuất 5.000 đơn vị mỗi tháng. Chi phí cho mỗi bài kiểm tra thấp, và vốn không bị rủi ro nếu sản phẩm thay đổi. Tuy nhiên, đối với cùng nhà máy đó sản xuất 200.000 đơn vị mỗi tháng, chi phí lao động kiểm tra thủ công sẽ không thể duy trì được — và sự biến động trong kết quả kiểm tra, với mười kỹ thuật viên vận hành mười bàn kiểm tra trong ba ca, sẽ tạo ra rủi ro chất lượng mà khách hàng của nhà máy cuối cùng sẽ phát hiện. Điểm giao nhau — khối lượng tại đó kiểm tra tự động trở nên rẻ hơn mỗi đơn vị so với kiểm tra thủ công — phụ thuộc vào chi phí lao động, thời gian chu trình kiểm tra và chi phí vốn của thiết bị tự động. Nghiên cứu về tự động hóa sản xuất từ Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR) xác nhận rằng kiểm tra và kiểm soát chất lượng tự động là một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất của tự động hóa công nghiệp, được thúc đẩy bởi sự kết hợp giữa chi phí lao động tăng, chi phí cảm biến và hệ thống thị giác giảm, và nhu cầu ngày càng tăng về truy xuất nguồn gốc trong chuỗi cung ứng toàn cầu.

Trường hợp kinh tế cho việc kiểm tra tự động không chỉ là về lao động được tiết kiệm. Nó còn liên quan đến chi phí của các lỗi mà kiểm tra thủ công bỏ sót. Một lô cầu dao bị thất bại trong kiểm toán chứng nhận — vì hiệu chuẩn bị lệch trên bàn làm việc của một người vận hành trong ca làm việc dài — có thể tốn kém hơn nhiều so với trạm hiệu chuẩn tự động đã ngăn chặn được sự lệch đó. Một yêu cầu bảo hành duy nhất về một đầu nối ô tô không được kiểm tra lực chèn có thể kích hoạt một đợt thu hồi lớn hơn nhiều so với chi phí của máy kiểm tra lực-dịch chuyển tự động đã phát hiện ra lỗi đó. Những chi phí tránh được này — các lỗi không bao giờ xảy ra, các đợt thu hồi không bao giờ xảy ra — là lợi tức ẩn của khoản đầu tư vào kiểm tra tự động, và chúng thường vượt quá lợi tức nhìn thấy được từ việc tiết kiệm lao động đơn thuần. Đối với nhà sản xuất đang xem xét chuyển sang kiểm tra tự động, phép tính nên bao gồm cả tiết kiệm chi phí trực tiếp (lao động, thông lượng, phế phẩm) và chi phí tránh được (bảo hành, thu hồi, thất bại chứng nhận). Khi cả hai được tính đến, thời gian hoàn vốn cho một trạm kiểm tra tự động thường là 12–24 tháng, và lợi tức trong vòng đời 10–15 năm của thiết bị là đáng kể. Nghiên cứu ngành từ Deloitte về sản xuất kỹ thuật số liên tục cho thấy đầu tư vào kiểm soát chất lượng tự động mang lại trong số các lợi tức cao nhất và nhanh nhất trong bất kỳ loại đầu tư tự động hóa nào.

Khi Kiểm Tra Thủ Công Vẫn Chiến Thắng: Giới Hạn Của Tự Động Hóa

Bất kể lợi ích mà kiểm tra tự động có thể mang lại, vẫn có những trường hợp kiểm tra thủ công không chỉ phù hợp mà thậm chí còn tốt hơn so với kiểm tra tự động. Một trong những trường hợp đó là kiểm tra thăm dò và nghiên cứu phát triển (R&D). Khi một sản phẩm mới đang được phát triển, các quy trình kiểm tra vẫn chưa được tạo ra. Kỹ sư thậm chí còn không biết phạm vi chấp nhận được của biến số hiệu chuẩn là gì, các chế độ lỗi như thế nào, v.v. Hệ thống kiểm tra tự động chỉ có thể đo những thứ mà chúng được lập trình để đo, trong khi kỹ sư có thể quan sát và rút ra kết luận. Một tình huống khác là sản xuất với khối lượng cực thấp/phức tạp cao. Một nhà sản xuất sản xuất năm bộ tủ điều khiển phức tạp mỗi tháng, với mỗi bộ có cấu hình và yêu cầu kiểm tra riêng biệt, không thể biện minh cho việc có một trạm kiểm tra tự động chuyên dụng cho từng biến thể. Trường hợp thứ ba là khi các bài kiểm tra yêu cầu đánh giá chủ quan. Ví dụ, kiểm tra bằng mắt để phát hiện lỗi nhỏ, mà đặc điểm kỹ thuật chưa đủ chi tiết để hệ thống thị giác phát hiện, hoặc kiểm tra yêu cầu nghe một âm thanh bất thường hoặc cảm nhận xúc giác đặc biệt từ người vận hành — những nhiệm vụ như vậy có thể khó khăn cho tự động hóa xử lý.
Hầu hết các quy trình sản xuất thành công không chọn giữa kiểm tra thủ công và tự động; họ sử dụng cả hai phương pháp. Ví dụ, một doanh nghiệp có thể áp dụng hiệu chuẩn tự động và kiểm tra hipot cho các đơn vị quan trọng về an toàn nhằm tuân thủ các yêu cầu chứng nhận mà không từ bỏ việc kiểm tra bằng mắt thủ công cuối cùng để phát hiện khuyết điểm về thẩm mỹ hoặc các phép đo mẫu nhằm thực hiện các quy trình kiểm soát quy trình. Tự động hóa xử lý các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, chính xác và dữ liệu lớn, trong khi các chuyên gia đảm nhận các nhiệm vụ đòi hỏi điều tra, đánh giá và phương pháp đặc biệt.
Đây là ý tưởng đằng sau thiết kế thiết bị tự động hóa Benlong: đơn vị tự động phải thực hiện kiểm tra được hiệu chuẩn, có thể lặp lại và được ghi chép của mỗi sản phẩm đang được kiểm tra, trong khi người vận hành giám sát dây chuyền sản xuất, phân tích và diễn giải kết quả nhận được từ hệ thống tự động.

Câu hỏi thường gặp

Điều gì phân biệt kiểm tra thủ công với kiểm tra tự động?

Sự khác biệt nổi bật nhất giữa kiểm tra thủ công và kiểm tra tự động là yếu tố điều khiển các bài kiểm tra. Kiểm tra thủ công có nghĩa là một người thực hiện mọi khía cạnh của bài kiểm tra từ việc tải sản phẩm đến quan sát và ghi lại kết quả. Kiểm tra tự động có nghĩa là bộ điều khiển logic lập trình (PLC) thực hiện các bài kiểm tra, phép đo được thực hiện bởi cảm biến hoặc hệ thống thị giác được hiệu chuẩn tự động, và dữ liệu được thu thập tự động mà không cần sự tham gia của người vận hành. Mặc dù tự động hóa các bài kiểm tra làm tăng tính lặp lại, tốc độ và tính toàn vẹn, nhưng nó làm cho bài kiểm tra kém thích ứng với những bất ngờ.

Selenium là kiểm tra thủ công hay tự động?

Selenium là một công cụ tự động hóa phần mềm được thiết kế để tự động hóa việc kiểm tra các ứng dụng web bằng cách mô phỏng các hành động của người dùng như nhấp nút, điền vào biểu mẫu hoặc chuyển trang web. Nó minh họa cho trường hợp kiểm tra tự động trong lĩnh vực phần mềm. Trong môi trường công nghiệp, tương đương với Selenium sẽ là một trạm kiểm tra nhà máy sử dụng bộ điều khiển logic lập trình (PLC) thực hiện các bài kiểm tra tự động cho một sản phẩm vật lý như bộ ngắt mạch hoặc bộ tiếp điểm.

Quy trình thủ công và tự động khác nhau như thế nào?

Nếu chúng ta nói về các quy trình thủ công so với các quy trình tự động, sự khác biệt nằm ở việc có hay không có người thực hiện thao tác. Quy trình thủ công là nhiệm vụ do một người vận hành thực hiện, người này thực hiện các thao tác hoặc đưa ra quyết định, trong khi quy trình tự động dựa vào một máy móc hoạt động theo phần mềm điều khiển.

Kiểm tra QA có được thực hiện thủ công không?

Kiểm tra QA có thể được thực hiện thủ công hoặc tự động, và thực tế là hầu hết các môi trường sản xuất và phần mềm hiện đại sử dụng kết hợp hai phương pháp này. Nói cách khác, các bài kiểm tra được thực hiện với tần suất và khối lượng cao hơn (và cũng có ảnh hưởng đến an toàn) được thực hiện tự động trong khi một số kiểm tra mang tính khám phá với khối lượng thấp hơn được thực hiện bởi con người. Xu hướng là mọi bài kiểm tra có thể tự động hóa sẽ được tự động hóa trong ngành sản xuất trong khi tự động hóa sẽ giải phóng người vận hành để tập trung vào các bài kiểm tra mà họ có thể thực hiện thay vì thay thế hoàn toàn họ.

Tài liệu tham khảo

• McKinsey & Company — Tương lai của sản xuất và tự động hóa. Nghiên cứu về năng suất và ROI của kiểm tra và kiểm tra chất lượng tự động trong các ngành công nghiệp, bao gồm thời gian hoàn vốn và cải tiến chất lượng mà kiểm tra tự động mang lại.
• Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR) — Báo cáo Robot Thế giới. Dữ liệu hàng năm về sự tăng trưởng của thiết bị kiểm tra và kiểm tra tự động, chi phí giảm của hệ thống thị giác và cảm biến, và việc áp dụng kiểm soát chất lượng tự động trong sản xuất.
• Deloitte — Sản xuất kỹ thuật số và Công nghiệp 4.0. Những hiểu biết về lợi tức đầu tư của kiểm tra tự động và tích hợp dữ liệu chất lượng vào hệ thống thực thi sản xuất rộng hơn (MES).
• Hiệp hội Tự động hóa Quốc tế (ISA) — Tiêu chuẩn và Thực hành Tốt nhất về Kiểm tra Tự động. Các tiêu chuẩn và tài nguyên giáo dục điều chỉnh thiết kế, hiệu chuẩn và xác nhận thiết bị kiểm tra tự động trong sản xuất công nghiệp.

Điểm khác biệt giữa kiểm tra thủ công và kiểm tra tự động phụ thuộc vào quy trình nào phù hợp nhất cho một sản phẩm cụ thể, kịch bản kiểm tra hoặc mức độ kiểm tra cần thiết. Nói cách khác, không phải về việc cái nào được coi là tốt nhất. Đặc điểm của kiểm tra thủ công nằm ở khả năng thích ứng và linh hoạt để đáp ứng các nhu cầu thay đổi. Các bài kiểm tra khác nhau được đặc trưng bởi việc sử dụng nhận thức của con người phù hợp nhất để áp dụng kiểm tra thủ công. Tuy nhiên, kiểm tra tự động là cần thiết trong sản xuất hàng loạt; điều này do tính chất lặp lại, tốc độ và thông tin mà nó cung cấp, đó là lý do tại sao nó trở thành một phần không thể thiếu của quy trình kiểm tra cho khối lượng sản xuất. Lợi thế của nhà sản xuất nằm ở khả năng xác định loại kiểm tra tốt nhất để sử dụng, như tự động hóa trong hiệu chuẩn và kiểm tra hipot, giữ lại kiểm tra thị giác thủ công, và áp dụng thông tin thu thập được để thực hiện quy trình cải tiến liên tục. Công ty Benlong Automation cung cấp các máy kiểm tra tự động, có thể tự động hóa các quy trình đặc trưng bởi sự lặp lại, độ chính xác và tính thông tin, vì kiểm tra tiêu chuẩn hóa là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm được chứng nhận và sẵn sàng xuất khẩu.