Машинное зрение на производстве вибропрессованных изделий
Машинное зрение и системы на основе искусственного интеллекта активно включаются в производственный процесс в самых разных отраслях и производствах. На сегодняшний день - это самая быстрорастущая область в мире.
Рост мирового программного и аппаратного обеспечения в сфере компьютерного зрения
Индустрия 4.0 охватывает даже такие тяжелые сферы промышленности, в которых ручной контроль качества производимой продукции являлся до сегодняшнего дня самым распространенным способом работы. Постепенно улучшая процессы и высвобождая еще больший производственный потенциал. Особенность индустрии 4.0 - это слияние бизнеса и производства с цифровыми технологиями. Называемое «умное производство». Начиная с таких базовых вещей, как интернет вещей, датчики, сбор информации. И более специализированных — оптимизация всех производственных процессов: логистики, закупок и самого производства. Максимальная автоматизация, частичное или полное исключение человека из производственных и бизнес-процессов. Вот в чем бизнес сейчас ощущает потребность и чаще всего формулирует свой запрос к нам. Появляются запросы на системы машинного зрения с использованием высокоточных камер и специального программного обеспечения, заточенного под определенную отрасль производства для решения конкретных задач. Машинное зрение значительно расширило возможности контроля и оценки качества на производстве, перевела ее на новый, более высокий уровень. В этой статье расскажем, что такое машинное зрение и чем оно отличается от компьютерного зрения и технического. Какие сферы применения, как может использоваться на производстве вибропрессованных изделий и какие задачи могут решать.
Машинное зрение, техническое зрение и компьютерное зрение - обзор инструментов и технологий.
Машинное зрение и техническое зрение - термины, обозначающие применение компьютерного зрения на производстве. Это объединение технологий, таких как программное и аппаратное обеспечение, системную интеграцию, экспертизу в области компьютерного зрения и искусственного интеллекта. Проще говоря, машинное зрение это применение компьютерного зрения для промышленного производства - железо, ПО и эксперт, который установит, настроит и интегрирует установку на производство. Компьютерное зрение - это процесс автоматической фотофиксации и обработки изображений движущихся или неподвижных объектов с помощью камер. Компьютерное зрение (Computer Vision) – это технология обучения искусственного интеллекта тому, что мы видим в окружающем мире. Компьютеры могут видеть все то, что видит человек, только другим способом. Для начала его нужно обучить, на что смотреть.
Люди, работающие на конвейерных линиях, осматривают продукцию и делают выводы о качестве. При этом имеют предвзятый подход и могут опираться на догадки и предположения - одному оператору кажется, что здесь брака нет, а другому - наоборот. Системы технического зрения для этих целей используют цифровые интеллектуальные камеры, а также программное обеспечение, обрабатывающее изображение для выполнения аналогичных проверок.
Компьютерное зрение “видит” благодаря изучению изображения. Камеры передают данные для последующего анализа данных в специально разработанную программу. в несжатом формате и имеют высокую скорость съемки. Во время обработки искусственный интеллект делает выводы с помощью заранее составленной базы знаний и набора функций, которые ему запрограммировали.
Основная задача компьютерного зрения - получение информации из фото- и видеоизображений для последующей обработки изображений и определения свойств изображений с помощью нейросетей и искусственного интеллекта. Таким образом, машинное (техническое) зрение - это применение систем компьютерного зрения (цифровые интеллектуальные камеры, а также программное обеспечение, обрабатывающее изображение, компьютерные сети, позволяющее компьютерам “увидеть”) для контроля производства. Системы технического зрения запрограммированы на выполнение узкоспециализированных задач, таких как контроль качества и способны провести подсчет объектов, снять измерения, проверить цвет, комплектность, наличие маркировок и штрихкодов, выявить дефекты и, при необходимости, сопоставить изделие с эталоном. Польза системы визуальной детекции с применением машинного зрения заключается в высокой скорости работы, возможности непрерывной работы 24/7 и точности измерений до 95%.
Область применения машинного зрения
Сегодня любое производство требует особых подходов к контролю качества выпускаемой продукции. Это связано с высокой конкуренцией, клиентоориентированным подходом и экономией на издержках. И хотя человеческий контроль качества все еще превалирует на многих видах производств, так как любое промышленное предприятие имеет обученных сотрудников и принятые стандарты качества, на соответствие которым изделия проходят проверку. Можно говорить о том, что автоматизированный контроль качества, основанный на искусственном интеллекте, способен значительно сократить время участия человека в оценке качества на всех этапах производственного процесса.
Системы машинного зрения уже используются в самых современных отраслях промышленности - при производстве механических деталей, автомобильных запчастей и комплектующих, печатных плат, микросхем. И переходят в более консервативные отрасли - металлообработка, строительная отрасль, производство вибропрессованных изделий.
Машинное зрение на производстве вибропрессованных изделий
Техническое зрение совершило настоящий технологический прорыв и значительно расширило возможности контроля качества в промышленности, перевела ее на новый, более высокий уровень. Теперь технологии позволяют отслеживать качество не только после изготовления изделия или продукта, но и непосредственно во время производственного процесса. Это особенно актуально для отрасли ВПИ, где контроль качества продукции осуществляется как правило только на сухой стороне. В этом случае можно только по факту сделать выводы о количестве бракованной продукции. Установка систем машинного зрения на мокрой стороне позволяет максимально оперативно вносить изменения в настройки на конвейере и максимально точно прогнозировать % выполнения производственного задания. Для анализа лицевой поверхности плитки важно видеть дефекты формы или структуры, такие как вмятины, трещины, сколы, неровности поверхности. Требуется установка камер (анализ в видимом диапазоне), что в свою очередь, требует их точной калибровки и полной неподвижности конструкции.
Производство ВПИ требует особенного подхода не только к контролю качества выпускаемой продукции, но и к сбору аналитики и статистики всей выпускаемой на производстве продукции. Это стало возможным благодаряQuatroPBC - интеллектуальному помощнику на производстве тротуарной плитки. Для этого помимо камер и защищенного корпуса, разрабатывается специальное ПО и хранится на сервере, который устанавливается локально на производстве. Где хранятся все данные производственного процесса.
Системы машинного зрения QuatroPBC на производстве вибропрессованных изделий включают в себя:
«Умная» камера: цифровые камеры, которые передают цветное изображение, процессор и по для технического зрения;
Источники света (специальные светодиодные матрицы и контроллер который ими управляет, люминесцентные и галогенные лампы и т. д.) для подсветки плитки на конвейере;
Специализированные приложения программного обеспечения для обработки изображений и обнаружения дефектов и заданных параметров.
Камера определяет, когда поддон с плиткой, который движется по конвейеру, находится в положении, подлежащем инспекции. Камера делает снимок поддона, когда он проходит под камерой и синхронизируется с импульсом освещения, чтобы сделать четкое изображение.
Изображение с камер попадает в программу на компьютере оператора, где в режиме реального времени выводится информация о каждой плитке на поддоне.
Преимущества внедрения систем машинного зрения для для контроля качества ВПИ
Интеграция систем машинного зрения на производство ВПИ не требует изменений в производственном процессе. При этом, решения на основе компьютерного зрения выполняют задачи контроля качества быстрее и точнее, чем человек. Экономия времени на дефектоскопию продукции или сырья в условиях массового производства значительно повышает общую производительность труда, снижает издержки и позволяет точнее выполнять производственное задание. Что в перспективе позволяет значительно экономить на сырье. Системы машинного зрения гарантированно обеспечивают выход с производственных линий плитки, четко соответствующей стандартам качества. И Именно в том количестве, на которое получен заказ. Что позволяет не загружать производственные и складские помещения разносортными остатками. Внедрение системы контроля качества QuatroPBC способно значительно снизить уровень непродуктивных потерь и уменьшить непроизводительные затраты. Развитие технологий, увеличение производительности, надежности и точности систем машинного зрения способствуют стремительной и повсеместной модернизации систем оценки контроля качества на производстве.
Узкоспециализированные решения, такие как QuatroPBC позволяют решать конкретные задачи на производстве ВПИ.