Systemy wizyjne w przemyśle – machine vision system (MVS)
Ludzkie oko, choć jest narzędziem nieomal doskonałym miewa gorsze chwile. Może być zmęczone lub chore, a w przypadku powtarzających się czynności nasza umiejętność postrzegania i widzenia staje się mniej wyczulona na ewentualne niedociągnięcia i wady. Stąd nowoczesne zakłady coraz chętniej decydują się na automatyzację procesów, zastępując ludzką pracę w procesach produkcyjnych. Jednym z ciekawszych rozwiązań są w przemyśle systemy wizyjne, machine vision systems (MVS), czyli automatyczna weryfikacja stanu oparta na analizie obrazu.
MVS to rozwiązania w zakresie „widzenia maszynowego”, wykorzystywane w zautomatyzowanych procesach produkcyjnych. W nowoczesnym przemyśle systemy wizyjne zajęły należne sobie miejsce i wspierają zakłady produkcyjne w przejściu cyfrowej transformacji do przemysłu 4.0.
Etisoft Smart Solutions, spółka-córka Etisoft tworzy i rozwija produkty dające możliwość swoim klientom wykonania kroku w kierunku Przemysłu 4.0. Jednym z nich są właśnie systemy wizyjne. Systemy te, co warte podkreślenia, dają możliwość obserwacji i analizy rzeczywistości w sposób, który nie jest zero-jedynkowy. Mają one ogromny potencjał adaptacyjny. Właśnie dlatego przedsiębiorstwa decydują się na wdrożenie takich rozwiązań w następujących obszarach:
- kontrola jakości
- ocena wykonania
- pomiary rozmiarów w trudnych lokalizacjach
- przeliczanie stanu
- współpraca z robotami.
Systemy wizyjne w większości przepadków dostarczane są razem z interfejsem użytkownika (HMI), który służy do prezentacji wyników ich działania. Za jego pośrednictwem można obserwować aktualne statusy inspekcji, co pozwala operatorowi na odnalezienie potencjalnych błędów. Taki nadzorca będzie niezawodnie czuwał nad jakością produkcji i wyrobu, co jest istotną wartością dla przedsiębiorstwa.
Zauważalne jest ponadto nowe zjawisko – mianowicie systemy wizyjne w przemyśle awansują do roli asystenta stanowiskowego. Zaprzęga się je w kontrolę całego procesu wytwarzania, nie skupiając się wyłącznie na jednym punkcie inspekcyjnym.
Wymieńmy sytuacje, w których systemy wizyjne wpisują się w paradygmat Industry 4.0.
Komunikacja między maszynami
Skomunikowanie systemu wizyjnego z innymi maszynami pozwala uczynić z niego „oczy” dla innych maszyn. Maszyny realizujące produkcję będą otrzymywać tym samym on-line informacje zwrotne, pozwalające im na korekcje działania. Korzyści z takiego połączenia to: zwiększenie wydajności oraz podniesienie jakości.
Komunikacja z systemami MES oraz ERP
Współczesne systemy wizyjne przodują w zakresie wymiany danych z systemami nadrzędnymi takimi jak MES i ERP. Wynika to z faktu, iż technologie informatyczne używane do produkcji aplikacji rozpoznawania obrazów są często identyczne z używanymi do tworzenia systemów nadrzędnych. Nietrudno zatem znaleźć wspólny język pomiędzy tymi systemami.
System wizyjny może przesyłać bieżące informacje z linii produkcyjnej, które dotyczą parametrów ilościowych oraz jakościowych wyprodukowanych elementów. Dane te często zasilają systemy odpowiedzialne za śledzenie przepływu produktów i procesu składania lub pozwalają wyciągnąć wnioski o stanie linii produkcyjnej. Bez tych danych mechanizmy planowania produkcji czy analiz wydajności pozostałyby ślepe i ułomne. Funkcjonalność ta staje się zatem coraz bardziej kluczowa i niezbędna.
Predykcja
Systemy wizyjne najczęściej nie są wyposażone w mechanizmy predykcyjne. Wspierają za to prognozy predykcyjne pracujące w chmurach obliczeniowych przekazując im odpowiednie dane. Opierając się na danych z systemu wizyjnego można wyciągnąć wnioski na temat stanu maszyn produkcyjnych, co pozwoli na przykład zaplanować z wyprzedzeniem czynności serwisowe. Przedsiębiorstwo może zatem skutecznie uchronić się przed nieplanowanymi postojami, a co za tym idzie – stratami w produkcji. Działanie to nie byłoby możliwe bez implementacji systemów analizy obrazu w kluczowych punktach linii produkcyjnych. Warunkiem koniecznym jest tutaj wyposażenie systemów wizyjnych w możliwość komunikacji wertykalnej.
Adaptacyjność
Adaptacyjność systemów wizyjnych wyraża się w dwóch aspektach: samoadaptacji oraz wspierania adaptacji innych urządzeń.
Samoadaptacja wynika z faktu, iż system jest w stanie samodzielnie rozpoznać obiekt, z którym ma do czynienia i zastosować do niego odpowiednie kryteria rozpoznania. Na przykład: gdy na tej samej linii produkcyjnej pojawiają się różne modele produktu, konieczne jest zastosowanie różnych parametrów weryfikacyjnych. Należy jednak zaznaczyć, iż jeśli poszczególne produkty znacząco różnią się od siebie, automatyczna analiza może nie być możliwa bez przezbrojenia stanowiska.
Wspieranie adaptacyjności innych urządzeń polega na przekazywaniu zestawu informacji do współpracujących maszyn, które pozwolą im na poprawę swojego działania. Klasycznym przykładem jest wykonywanie pomiarów pozycji materiałów produkcyjnych. Dane o pozycji są dalej przekazywane, na przykład do robotów. Te zaś, na ich podstawie, potrafią wykonać korektę ścieżek manipulacyjnych. Bez takiej ścisłej współpracy robot nie będzie w stanie wykonać poprawnie swojej pracy. Warunek ten nie jest możliwy do spełnienia, gdy nie ma komunikacji horyzontalnej z obu stron.
Systemy wizyjne w przemyśle – podsumowanie
Systemy wizyjne w przemyśle nie tylko spełniają wymagania stawiane przez ideę Przemysłu 4.0, ale stają się kluczowym elementem tej coraz bardziej skomplikowanej układanki. Trudno będzie od nich uciec działom inwestycji, utrzymania ruchu czy wdrożeń. Wyścig o wyższą jakość i lepszą wydajność warto zacząć już teraz.
