Wiele nowoczesnych linii produkcyjnych wykorzystuje automatyzację do szybkiego i wydajnego wykonywania powtarzalnych zadań. W wielu branżach, roboty zwiększyły produktywność i obniżyła koszty. Inteligentna produkcja, wspierana przez systemy widzenia maszynowego, jest kolejnym etapem ewolucji automatyzacji.
Na całym świecie zautomatyzowane systemy przesuwają się w kierunku Przemysł 4.0, znany również jako czwarta rewolucja przemysłowa. Wykorzystując uczenie maszynowe i sztuczną inteligencję, Przemysł 4.0 pozwoli fizycznym urządzeniom, w tym robotom, komunikować się z systemami sterowania i działać autonomicznie. Systemy te usprawniają procesy przepływu pracy i wykorzystują wizję maszynową, czasami nazywaną wizją robotyczną, do wykrywania i reagowania na otoczenie.
Czym jest wizja maszynowa?
Systemy widzenia maszynowego wykorzystują kamery przemysłowe wyposażone w czujniki cyfrowe i zaawansowaną optykę do przechwytywania obrazów. Kamery widzenia maszynowego digitalizują te informacje i przesyłają je do komputera. system przetwarzania obrazu który analizuje dane za pomocą zaawansowanych algorytmów. Dekoduje informacje i podejmuje decyzję, taką jak prosta odpowiedź pozytywna/negatywna dla kontroli jakości.
Niektóre przykłady zastosowania wizji maszynowej obejmują inspekcję produktów, wykonywanie pomiarów, kontrolę jakości, sortowanie i kompletację, paletyzację i prowadzenie robotów. System widzenia maszynowego obejmuje szereg podsystemów:
- Oświetlenie
- Obiektywy
- Przetwarzanie wizji
- Czujnik obrazu
- Komunikacja
Wizja maszynowa wykorzystuje oprogramowanie do wykrywania wzorców i podejmowania decyzji w oparciu o wcześniejszą wiedzę systemu. Systemy są często zdecentralizowane lub mogą wysyłać informacje do centralnego systemu sterowania które mogą monitorować linię produkcyjną. Widzenie maszynowe pozwala robotom postrzegać otoczenie i podejmować autonomiczne decyzje. Roboty sterowane wizyjnie mogą identyfikować położenie obiektu z dużą precyzją i przekazywać te informacje do systemu sterowania w postaci współrzędnych.
Niektóre systemy wizyjne wspomagają montaż ręczny, pomagając pracownikom w szybszej i dokładniejszej identyfikacji błędów. System porównuje gotowy produkt z zapisanym obrazem, aby zapewnić jego idealne dopasowanie. W przypadku wystąpienia niezgodności, może on ostrzec operatora, a systemy mogą przechowywać dane do przyszłej analizy i identyfikowalności.
Korzyści płynące z Machine Vision
Przed zainwestowaniem w systemy wizyjne firmy muszą ocenić korzyści i zdecydować, czy nowa technologia pasuje do ich procesów produkcyjnych. Innymi słowy, czy korzyści wynikające z poprawy wydajności, niższych współczynników odrzuceń i wzrostu produktywności sprawiają, że widzenie maszynowe jest opłacalne?
Elastyczność i przystępność cenowa
Na przykład, niektórzy właściciele firm niechętnie instalują systemy wizyjne, ponieważ uważają, że technologia ta jest droga i niesprawdzona. Rzeczywistość jest inna, a systemy wizyjne są przystępne cenowo, modułowe i wykorzystują sprawdzoną technologię. Niektóre systemy wykorzystują komercyjną, gotową technologię i są niezawodne oraz stosunkowo łatwe do zintegrowania z istniejącymi zautomatyzowanymi systemami. Operatorzy mogą zmienić konfigurację nowoczesnego systemu widzenia maszynowego, aby dopasować go do różnych produktów i procesów, a wiele systemów współpracuje z oprogramowaniem komputerowym, dzięki czemu są łatwe w nauce i obsłudze.
Lepsza kontrola jakości
Coraz częściej system wizyjny pomaga firmom przezwyciężyć ograniczenia ludzi w zadaniach takich jak kontrola jakości. Ręcznym inspektorom trudno jest nadążyć za tempem nowoczesnej produkcji i spełnić wymagania dotyczące wysokiej jakości i spójności. Widzenie maszynowe oferuje natomiast dużą szybkość, wysoką dokładność i powtarzalność, a systemy kontrolują ogromną liczbę części szybciej i dokładniej niż ludzie.
Systemy wizyjne mogą kontrolować jakość surowców i produktów końcowych. System może sprawdzać defekty powierzchni, brakujące części, wzorce naprężeń, jakość spoin lub inne problemy za pomocą algorytmów i uczenia maszynowego. Nasz Eksperci w dziedzinie automatyzacji robotów może pomóc w konfiguracji systemów skanowania 3D, w których inteligentne kamery są zintegrowane z ramieniem robota, umożliwiając systemowi oglądanie komponentu pod różnymi kątami i testowanie według szeregu kryteriów. Niektóre systemy mogą odczytywać etykiety identyfikacyjne i znaczniki, umożliwiając systemowi kierowanie produktem i śledzenie go w łańcuchu dostaw.
Ogólnie rzecz biorąc, wizja maszynowa pomoże producentom stać się bardziej elastycznymi i zdolnymi do adaptacji, zapewniając jednocześnie zdrowy zwrot z inwestycji i zabezpieczenie na przyszłość. Oczywiście, aby zmaksymalizować korzyści, ważne jest, aby znaleźć odpowiedni system i płynnie zintegrować go z procesami produkcyjnymi.
Integracja wizji maszynowej z produkcją
Widzenie maszynowe może usprawnić produkcję, ale firma musi zintegrować je z linią produkcyjną i istniejąca automatyka przemysłowa. Większość firm nie ma zasobów ani chęci, aby burzyć istniejące systemy i zaczynać od zera. Muszą dodawać nową technologię jako stopniową aktualizację istniejących procesów.
1. Ustalenie priorytetów i celów integracji systemów wizyjnych
Ogólne cele instalacji systemów wizyjnych różnią się w zależności od firmy i procesu, ale będą miały wpływ na optymalne rozwiązanie. Czy firma chce zwiększyć produkcję, obniżyć koszty pracy, zmniejszyć straty lub poprawić jakość? Aby zintegrować wizję maszynową, firma musi ustalić priorytety zadań, które będzie wspierać i ustalić, gdzie zainstalować ją na liniach produkcyjnych. Firma musi również przeprowadzić audyt istniejących obiektów. Na przykład, czy środowisko pracy obejmuje kurz, ciepło lub wilgoć, które będą wymagały wytrzymałych kamer?
2. Zrozumienie typu wymaganego systemu wizyjnego
Ze względu na stosunkowo niski koszt kamer i płyt przetwarzających, systemy wizyjne mogą być opłacalne i stosunkowo łatwe do zintegrowania z procesami produkcyjnymi. Można znaleźć systemy, które są kompatybilne z wieloma komercyjnymi aplikacjami do obrazowania, co ułatwia opracowywanie niestandardowych rozwiązań dla większości procesów przemysłowych. Aby to wesprzeć, firma może przyjrzeć się opcjom, które wykorzystują wspólne protokoły komunikacyjne w celu jeszcze ściślejszej integracji z istniejącymi systemami.
W zależności od procesów można znaleźć typ systemu wizyjnego do wykonywania pożądanych zadań. Na przykład, można zastosować jednopunktową inteligentną kamerę do kontroli produktów i powiadamiania o pozytywnym lub negatywnym wyniku. W razie potrzeby inne systemy wykorzystują wiele kamer i punktów kontrolnych, aby zapewnić możliwości 2D lub 3D. Ciągłe udoskonalanie technologii kamer pozwala systemom pracować z wyjątkowo wysoką precyzją i zapewnia elastyczność w wykonywaniu szeregu funkcji. Podsumowując, firma powinna ustalić, co chce osiągnąć dzięki wizji maszynowej, a następnie znaleźć odpowiedni system.
3. Wybór samodzielnego systemu lub w pełni zintegrowanego rozwiązania
Dla wielu firm systemy autonomiczne stanowią szczególnie opłacalne i łatwe w instalacji rozwiązanie. Obejmują one czujnik kamery i procesor wraz z systemem komunikacji. Jeśli chcesz skonfigurować systemy wizyjne wokół istniejących linii produkcyjnych, te kompaktowe samodzielne jednostki mogą wspierać kontrolę jakości i są kompatybilne z siecią.
Wiele komponentów wizyjnych jest dostępnych jako komercyjne oprogramowanie i sprzęt, a firma może zakupić kompletny system lub zainwestować w różne moduły, aby wspierać stopniową integrację. Jeśli firma potrzebuje specjalistycznej wiedzy, aby uprościć projektowanie i wdrażanie, można skorzystać z usług specjalista ds. robotyki wizyjnej Robycs Technology może pomóc w audycie systemów i opracowaniu rozwiązań. Będą one płynnie łączyć się z istniejącymi zautomatyzowanymi systemami i radzić sobie z wszelkimi nowymi technologiami, które zostaną przyjęte w przyszłości.
Stosunkowo niska cena i łatwość integracji wizji maszynowej z istniejącymi systemami oznacza, że wiele australijskich firm przyjęło tę technologię.
Machine Vision w Australii
Wiele australijskich firm bada korzyści płynące z technologii widzenia maszynowego. Na przykład, firma pakująca awokadow Sunnyspot Packhouse w Queensland, wykorzystuje system wizyjny do zbierania i pakowania awokado. System może ocenić rozmiar i kształt każdego owocu i obliczyć najlepszy sposób jego pobrania do pakowania.
Również w Queensland rząd stanowy poparł program prototyp rolniczy z wizją maszynową do lokalizowania owoców papryki i ich zbioru za pomocą zrobotyzowanego ramienia i narzędzia. System wizyjny nie tylko lokalizuje owoce, ale także wykrywa optymalne miejsce cięcia.
W podobny sposób, SIMPLOT Australia, firma oferująca szeroką gamę przetworzonych produktów spożywczych, wykorzystuje systemy wizyjne do wspomagania kontroli jakości. W swoim zakładzie w Echuca firma zainstalowała system wizyjny na linii produkującej sos do makaronu w słoikach.
Papier Norske Skog z Albury wykorzystuje systemy wizyjne do wykrywania pęknięć wstęgi i defektów w rolkach papieru. Wcześniej firma korzystała z analogowych systemów kamer, ale uznała, że nadszedł czas na przejście na cyfrową wizję maszynową. Zapewnia to lepszą widoczność wewnątrz maszyn i pomaga operatorom lepiej zrozumieć przyczyny wad i przerw.
Wnioski
W ramach rewolucji Przemysłu 4.0, wizja maszynowa może zmniejszyć liczbę defektów w produkcji. Może poprawić produktywność i przepływ, zmniejszyć marnotrawstwo i uniknąć wąskich gardeł poprzez samokorygowanie wszelkich problemów. Widzenie maszynowe jest nie tylko opłacalne, ale także zapewnia firmom przewagę konkurencyjną.
Chociaż uczenie maszynowe jest potężnym narzędziem, istnieje wiele jego elementów, co może utrudniać wybór optymalnego systemu do integracji z istniejącą linią produkcyjną. Wymaga to specjalistycznej wiedzy od firmy z doświadczeniem w integracji zautomatyzowanych systemów.
Jeśli chcesz objąć inteligentną rewolucję i zintegrować wizję maszynową z linią produkcyjną, Skontaktuj się z Robycs Technology w celu uzyskania wsparcia ekspertów.
Polski 
English