IDS представляет ИИ-камеру для точного контроля качества колпачков в напиточной и бутылочной промышленности

Сильное ценовое давление в сочетании с высокими требованиями к качеству — классическая дилемма многих отраслей, и напиточно-бутылочная промышленность не исключение. Это особенно остро проявляется в отделах контроля качества производителей пластиковых колпачков.

Надежное обнаружение трещин и микротрещин на колпачках 40 различных цветов и оттенков на высокоскоростной производственной линии — серьезная задача. Компания APREX Solutions из Нанси (Франция) успешно решила её с помощью технологий машинного зрения и искусственного интеллекта. Базовые изображения обеспечивает промышленная USB 3-камера от IDS Imaging Development Systems.

Производство и вызовы

SOLOCAP — дочерняя компания La Maison Mélan Moutet («усовершенствователь вкуса с 1880 года») — производит все типы пластиковых колпачков для пищевой отрасли на заводе в Контрексвиле. Среди них — премиальная крышка с зажимным ламеллярным кольцом, обеспечивающая простую, быструю, абсолютно герметичную и безопасную прокладку для любых стеклянных или PET-бутылок.

Однако ламеллы должны быть тщательно проверены на трещины, разрывы и скручивания прямо в процессе производства — только так можно гарантировать абсолютную герметичность. Предыдущая система контроля не справлялась с этими требованиями.

Решение на базе ИИ

APREX Solutions разработала индивидуальное решение на основе собственных программных алгоритмов с использованием искусственного интеллекта. Спецификации определялись в тесном сотрудничестве с заказчиком и включали несколько этапов контроля, например, контроль брака для исключения ложных срабатываний. Внедрение проходило в две фазы:

1. Обучение специального приложения «SOLOCAP» с помощью интеллектуального решения APREX Track AI. ПО включает различные детекторы объектов, классификаторы и стандартные методы, работающие на разных уровнях. В сети они выдают результат, адаптированный под клиента. Четыре уровня контроля с несколькими контрольными точками гарантируют надежность более 99,99%.
2. Внедрение приложения в производственную линию сразу после первого сборочного прогона с помощью APREX Track C&M — платформы, созданной для разнообразных задач промышленной обработки изображений. Она обеспечивает управление и защиту линии, измерение, идентификацию и классификацию дефектов. После короткого обучения ИИ-методов система полностью готова к работе.

В случае SOLOCAP комплекс объединяет промышленную камеру IDS UI-3280CP-C-HQ, мощную кольцевую подсветку и программируемый логический контроллер (ПЛК) для комплексного управления всеми процессами контроля. Одновременно система записывает все рабочие процессы в реальном времени, обеспечивая полную прослеживаемость. Для этого достаточно одной камеры, хотя APREX Track C&M может обрабатывать до 5 камер.

«Главная сложность проекта заключалась в крайне тонком проявлении искомых дефектов и множестве цветов. Наш программный пакет позволил быстро создать приложение машинного зрения несмотря на сложность», — говорит Ромен Бод, основатель APREX Solutions.

Ключевой компонент: камера

Интегрированная в систему промышленная камера UI-3280CP-C-HQ с 5-мегапиксельным CMOS-сенсором IMX264 от Sony устанавливает новые стандарты светочувствительности, динамического диапазона и цветопередачи. USB 3-камера выдает отличное качество изображения с экстремально низким шумом — до 36 кадров/с. Обозначение CP означает «Compact Power» (компактная мощность): крошечный блок для промышленных применений любого типа — быстрый, надежный, с высокой скоростью передачи данных 420 МБайт/с и низкой нагрузкой на CPU. Пользователи могут выбирать из широкого ассортимента современных CMOS-сенсоров от Sony, CMOSIS, e2v, ON Semiconductor с различными разрешениями.

Инновационная запатентованная конструкция корпуса размером всего 29 × 29 × 29 мм делает камеру подходящей для автоматизации, автопрома, медтехники, сельского хозяйства, логистики, транспорта и др. Закручивающиеся кабели гарантируют надежное электрическое соединение. Благодаря фирменному принципу plug & play камеры автоматически распознаются системой и сразу готовы к работе.

«Превосходная цветопередача UI-3280CP-C-HQ и её высокое разрешение 5 Мп стали решающими факторами при выборе. Модель также обеспечила быструю и простую интеграцию в нашу систему», — отмечает Ромен Бод.

Перспективы

Антуан Вастел, технический директор SOLOCAP, видит большой потенциал в новой системе контроля: «ИИ-подход APREX открыл новые двери для нашего 100% визуального контроля качества. Требования к безопасности продукции и контролю брака, особенно ложных срабатываний, были выполнены быстро. Мы убеждены, что сможем пойти дальше, продолжая повышать эффективность системы у SOLOCAP и перенося её на другие производственные линии».

ИИ открывает обеспечению качества и всем отраслям, использующим технологии обработки изображений, новые, ранее невообразимые области применения. Он позволяет решать задачи, где классический rule-based подход достигает пределов. Качественные результаты достигаются с сравнительно малыми усилиями — быстро, креативно и эффективно. APREX Solutions и IDS предлагают решения с интеллектуальными продуктами, облегчающие вход в этот новый мир. Машинное зрение и ИИ — настоящая «команда мечты» на курсе роста.