Революционизация процессов подбора через промышленный Интернет вещей

По данным Market Research Engine, рынок промышленного Интернета вещей (IIoT) будет расти со сложной годовой темпом более 8% в ближайшие пять лет.

Таким образом, IIoT можно рассматривать как следующую передовую, приносящую новый уровень продуктивности и эффективности на фабриках по всему миру. Это ключевой элемент умного производства и необходимость для всех компаний, ищущих конкурентное преимущество.

Конечно, IIoT не существует само по себе — оно зависит от взаимодействия самых передовых технологий, включая робототехнику, искусственный интеллект (ИИ), машинное зрение, облачные вычислительные системы, системы аналитики данных и другие. Эта статья сфокусируется на важности машинного зрения и последних достижениях в области, формирующих IIoT и определяющих приложения, которые могут быть автоматизированы в его контексте.

Давайте распакуем это пошагово, сначала объяснив, что такое промышленный Интернет вещей.

Что такое промышленный Интернет вещей, или IIoT?

Промышленный Интернет вещей — это сеть подключённых умных устройств и аналитики данных в реальном времени — и использование этих технологий — в промышленных приложениях обрабатывающих промышленностей. Он представляет самую продвинутую форму автоматизации для обеспечения бесшовного производства и непрерывной оптимизации через предиктивное обслуживание и удалённый мониторинг. Технологии IIoT стимулируют быстрые и точные бизнес-решения, повышают продуктивность и эффективность, максимизируют качество продукции, улучшают безопасность рабочих, экономят время и снижают затраты за счёт минимизации потерь ресурсов.

IIoT является ключевым элементом Умной Фабрики и как таковый, он тесно связан с 4-й промышленной революцией, или Индустрией 4.0.

Теперь, какая роль машинного зрения в IIoT?

Машинное зрение в IIoT

Рынок промышленного машинного зрения растёт рекордными темпами. Прогресс в машинном видении среди главных драйверов передовых промышленных приложений и автоматизации заводов; особенно 3D визуализация получает первостепенное значение в этой нише.

Растущее принятие технологий 3D машинного зрения в приложениях IIoT движется его растущей доступностью, улучшающимися возможностями как со стороны ПО, так и железа, и расширяющимся массивом приложений. Эти включают робототехническое руководство, манипуляцию и сортировку объектов, инспекцию продукции и контроль качества, контроль процесса в реальном времени и многие другие приложения.

До недавнего времени 3D машинное зрение ограничивало вышеуказанные области применения статическими сценами. Это означало следующее:

Объекты, движущиеся на носителе, должны были быть остановлены для сканирования и манипулирования роботом. Аналогично, робот, управляемый 3D зрением, прикреплённый к его руке, должен был останавливаться для каждого захвата сканирования. У этого простая причина.

Конвенциональные 3D сенсорные технологии для сканирования больших рабочих зон не способны сканировать движущиеся объекты в высоком качестве.

До недавнего времени самыми популярными технологиями, которые рынок предлагал для сканирования объектов в движении, были Time of Flight или активные стерео системы. Их главное преимущество — скорость и большой диапазон сканирования. Но у них есть главное ограничение — их разрешение часто VGA (Video Graphics Array = стандарт разрешения для отображения графики на мониторах) и их точность может достичь только нескольких миллиметров. Кроме того, они не могут предоставлять красивые детали на краях, и всё 3D изображение имеет довольно высокий шум.

Поэтому, если вам нужно высокое качество, сенсоры структурированного света могут быть правильным выбором. Они могут сканировать все виды материалов и поверхностей в различных рабочих условиях, предоставляя надёжные данные и высокую точность. Однако у них также есть фундаментальное ограничение — они могут использоваться только если сцена идеально статична, так как они не способны сканировать движущиеся или вибрирующие объекты. Это потому, что система структурированного света проецирует последовательность световых узоров на сцену, и если сканируемый объект движется, проецируемый узор ломается. Результат — высокий шум, летающие артефакты или даже неполное облако точек.

Так как получить и высокое качество, и высокую скорость 3D сканирования?

Новая, меняющая правила игры технология Photoneo объединяет скорость ToF/активных стерео систем и качество систем структурированного света — как единственная на рынке. Она называется Parallel Structured Light и предоставляет облако точек высокого разрешения с 900 000 3D точками, субмиллиметровую точность, низкий шум, детальные контуры, высокую робастность, полноту сканирования на различных материалах и высокое качество на краях. И самое важное — всё это может происходить в движении.

Это трансформирует IIoT приложения с корня.

Расширение массива IIoT приложений с движением

Parallel Structured Light, реализованная в 3D камере Photoneo MotionCam-3D, трансформирует автоматизацию, позволяя совершенно новые приложения и сокращая время циклов и задержки в существующих.

В hand-eye робототехнике роботу больше не нужно останавливаться для сканирования и затем выполнять требуемое действие, так как технология предоставляет непрерывный поток высококачественных 3D данных даже во время случайных движений или вибраций.

Parallel Structured Light также может ускорить конвенциональные 3D приложения, такие как манипуляция объектами в 3D пространстве или оценка их качества во время производственного процесса. Пример такого приложения — распознавание и подбор объектов, размещённых на движущемся носителе, и их последующая сортировка по определённым критериям — например, OK или NOT OK.

Помимо производственных процессов, технология также расширяет потенциал IIoT к таким секторам, как логистика, электронная коммерция и другие. Её можно использовать для идентификации посылок, проходящих по конвейерной ленте или надконвейеру, и навигации робота для их подбора, сортировки и сброса в правильный контейнер или другое место. Комбинируя Parallel Structured Light с искусственным интеллектом (ИИ), его потенциал и диапазон применения расширяются ещё дальше.

3D машинное зрение — ключевой элемент промышленного IoT, и пока его достижения формируют весь мир IIoT, IIoT, в свою очередь, формирует тренды 3D машинного зрения. По мере того как IIoT становится стандартом в современных фабриках, мы можем ожидать быстрого роста подключённых систем машинного зрения, ИИ и других ключевых элементов. Эта подключённая сеть сделает возможным анализ, понимание и оптимизацию производственных и логистических процессов в любой промышленной настройке.