Ваш браузер устарел. Он имеет уязвимости в безопасности и может не показывать все возможности на этом и других сайтах. Узнайте, как обновить Ваш браузер.

OK

Интеллектуальное будущее - обработка изображений как важный компонент в промышленности четвертого поколения

Ищете новые брюки? Тогда вы вероятно пойдете в магазин или закажете себе в интернете пару стандартного размера – от S до XL. Низкая себестоимость единицы продукции сегодня достигается за счет массового производства.

В мире, основанном на концепции «Промышленность 4.0»,

В мире, основанном на концепции «Промышленность 4.0», любые текстильные изделия будут изготавливаться на заказ, благодаря эффективной обработке данных. После того как покупатель выберет модель, будут определены его точные размеры с помощью системы обработки изображений (системы машинного зрения). Такая система может представлять собой небольшую примерочную с четырьмя камерами, которые сфотографируют тело со всех сторон. Расчет размеров выполняется с помощью программного обеспечения, как и построение выкройки. Оставшиеся этапы производства осуществляются в автоматическом режиме, вплоть до доставки. Таким образом, в будущем принцип работы универмагов одежды будет основан не на переполненных множеством моделей полках, а на огромном виртуальном выборе и быстром надежном производстве.

Как промышленные камеры превращают футуристические производственные процессы в реальность уже сегодня

Системы обработки изображений на основе промышленных камер уже выступают важным компонентом автоматизации производства. На всех этапах производства – от проверки сырья и мониторинга производства (например, выявления дефектов) до выходного контроля и обеспечения качества – подобные системы играют ключевую роль в достижении высокой эффективности и обеспечении соответствия стандартам качества.

Термин «Промышленность 4.0» означает новые формулы процессов и подходы к организации промышленного производства. В основе этой концепции лежит обмен огромными объемами данных по сети. Цель состоит в создании модели самоорганизованного, более ориентированного на конкретные потребности и высокоэффективного производства за счет сбора больших объемов данных и четкого обмена информацией.

Как промышленные камеры превращают футуристические производственные процессы в реальность уже сегодня

Системы обработки изображений будут выступать ключевым компонентом в этой концепции, обеспечивая сбор требуемых данных. Развитию новой концепции способствует тот факт, что камеры продолжают уменьшатся в размерах и дешеветь, при том что их производительность неуклонно растет. В тех областях, где когда-то было не обойтись без сложных систем, сегодня компактные и эффективные решения справляются со всеми задачами с таким же результатом, а порой даже лучше. Этот технологический прогресс, а также непрерывно расширяющиеся возможности сетевого взаимодействия открывают новые горизонты для промышленности четвертого поколения.

Новые возможности производства небольших партий

Одна из важных характеристик промышленности четвертого поколения заключается в том, что благодаря полной автоматизации средств управления технологическими процессами появляется возможность экономически выгодного производства самых разнообразных изделий не только крупными, но и мелкими партиями – феномен, известный как «Batch Size 1», или производство по индивидуальным заказам.

В качестве примеров можно привести изготовление одежды, описанное выше, и производство металлических заготовок с учетом особых требований заказчика, таких как почтовые ящики или перила.

И все же – как высокоточные промышленные камеры помогают решать эти задачи?

Рассмотрим, например, систему машинного зрения, которая используется для нанесения покрытия на только что изготовленные металлические детали. Покрытие обычно наносится в автоматизированном режиме с помощью распылительных сопел, перемещающихся по предварительно запрограммированной траектории. Такое движение сопел невозможно просчитать заранее в случае изготовленных на заказ деталей. Несмотря на то, что ход сопел можно вычислить на основе проектной спецификации, расчеты окончательной траектории движения, как правило, отличаются сложностью и высокой погрешностью. Промышленные камеры, напротив, позволяют точно рассчитать размеры детали непосредственно перед нанесением покрытия, определить ее форму и положение и передать соответствующие команды роботу-автомату. Одновременно с этим камеры могут осуществлять оптический контроль результатов путем анализа оттенка цвета или посредством более сложной оценки отражающих свойств. Эти контрольные данные передаются в режиме реального времени в блок управления. По сути, система автоматизированного нанесения покрытия может быть самообучающейся. С учетом полученной ранее информации нанесение покрытия на другие аналогичные детали будет более эффективным.

Новые возможности производства небольших партий
Камеры как неустанные контролеры

Камеры как неустанные контролеры

Данные, полученные сенсорами, также можно использовать для раннего обнаружения отклонений или даже сбоев в работе устройств и последующего принятия ответных мер в автоматическом режиме, таких как, например, изменение параметров, заказ или замена материалов и/или вызов бригады техобслуживания. Это относится как к производственному оборудованию, так и готовой продукции. Промышленные камеры играют важную роль в решении этих задач, поскольку способны беспрерывно обеспечивать оптический контроль качества и выявлять отклонения в цвете, структурных и геометрических свойствах даже крупных деталей и изделий. При этом также возможна оценка «мягких» (не поддающиеся количественной оценке) факторов, таких как наличие смазки, износ и коррозия, а значит, предоставление данных для корпоративных систем планирования бизнес-ресурсов.

Обработка изображений в производстве: роботы и люди работают вместе

Работники производственной сферы также получат преимущества от применения промышленных камер. Независимо от прогресса в автоматизации, всегда найдутся веские причины, по которым в промышленном производстве будет необходимо присутствие человека. К ним относятся «человеческие» сенсорные способности, гибкость реакции и экономические факторы.

Несмотря на это в рамках концепции «Промышленность 4.0» трудовые процессы также будут меняться. Эффективность работы человека можно повысить за счет применения интеллектуальных систем машинного зрения, интегрированных в шлемы, рабочую одежду и инструменты. Это абсолютно осуществимо с технической точки зрения, поскольку камеры продолжают уменьшаться в размерах и становиться легче: уже сегодня можно приобрести высокоточные промышленные камеры размером с почтовую марку и весом менее 30 г, включая объектив и корпус. Подобные системы машинного зрения осуществляют визуальную регистрацию операций и контроль статуса работ, выполняют проверку результатов, обоснованно определяют последующие действия и собирают требуемую информацию. На следующем этапе все эти данные передаются человеку, например в виде уведомлений на смарт-очках с «дополненной реальностью». Это гарантирует своевременную подачу материала на обработку и способствуют дальнейшему повышению производительности.

Обработка изображений в производстве: роботы и люди работают вместе

Резюме

Независимо от того, каким смыслом термин «Промышленность 4.0» наделяется в настоящее время, обработка изображений однозначно будет играть важную роль в будущих производственных процессах. Концепция «Промышленность 4.0» предполагает:

  • Создание новых, более эффективных бизнес-моделей благодаря применению систем обработки изображений.
  • Реализацию автоматизированного, самоорганизованного производства за счет сбора больших объемов данных и визуальной информации.
  • Повышение эффективности производства благодаря сетевому взаимодействию систем машинного зрения в производственных процессах.
Резюме