Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Průmysl 4.0: Počítačové vidění a jeho použití ve strojírenství
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Průmysl 4.0: Počítačové vidění a jeho použití ve strojírenství

Do strojírenských i jiných výrobních provozů v nejvyspělejších zemích světa vstupuje Průmysl 4.0. Postupně modernizuje výrobní procesy pomocí softwaru a „chytřejších“ strojů, stále snadněji ovládatelných robotů nebo nových procesů jako 3D tisk. Hlavně však výrobu do velké míry automatizuje a propojuje všechny výrobní celky tak, aby spolu komunikovaly a ideálně se i staly autonomními v některých rozhodnutích.

K tomu je nezbytností moderní technologie počítačového vidění, tedy kamery propojené s počítači, které umožňují počítačovou analýzu obrazu v reálném čase.

Počítačové vidění v praxi: optimalizace detekce poškozených součástek před osazením na desky plošných spojů

Principy jednotlivých aplikací počítačového vidění se liší podle druhu a nasazení, základní postup je však téměř vždy stejný. Na začátku je získání dat (snímku z kamery), následuje pre-processing (například odstranění optických vad a šumu), a poté už samotná extrakce požadovaných dat a jejich následné zpracování. Technologie počítačového vidění se snaží o maximální napodobení lidského vidění, o rozdělení obrazu na samostatné objekty a hlavně o interpretaci viděného obrazu.

Snímací část měřicího ramena určeného k analýze obráběcích nástrojů pro CNC stroje

Aplikace počítačového vidění

Jak již bylo řečeno, smart technologie Průmyslu 4.0 by byly nemyslitelné bez neustálého propojení všech výrobních celků. Právě zde najdeme klíčovou roli počítačového vidění. Kamery propojené s počítačem umožňují sledování jednotlivých součástek a polotovarů na lince, nejčastěji pomocí QR kódů nebo kódů datových matic. Operátoři tak mají kdykoliv perfektní přehled, kde se jaká součástka v danou chvíli nachází a v jaké fázi výroby určitý polotovar právě je. Počítačové vidění a chytré kamery jsou tak pro Průmysl 4.0 nezbytností. Sluší se také dodat, že automatizace výroby znamená samozřejmě i automatizaci jedné z podstatných součástí každého výrobního cyklu – kontroly kvality. I zde se uplatňuje právě technologie počítačového vidění.

Snímací soustava určená pro ověřování deklarované délky skládacích metrů

Česká realita

Nepředstavujme si však, že popsaný ideální stav odpovídající Průmyslu 4.0 nyní panuje ve většině českých strojírenských firem. Průmysl 4.0 se v Česku zatím prosazuje hlavně v automobilovém průmyslu. Až 30 % českých strojírenských firem podle našich průzkumů nezná technologii počítačového vidění a přes 80 % ji neaplikuje. V důsledku jim tak nutně zůstává vzdálený postmoderní svět Průmyslu 4.0, snižující náklady a zvyšující efektivitu výroby. Tím samozřejmě bude do budoucna trpět i jejich konkurenceschopnost ve srovnání například s německými firmami, kde jsou Průmysl 4.0 a počítačové vidění již více doma.

Detail snímací soustavy – lze vidět objektiv kamery, čtecí hlavu lineárního snímače a osvětlení.

Pokročilé české strojírenské firmy používají kromě výše zmíněných oblastí počítačové vidění také v rámci seřizovacího softwaru, který analýzou obrazu v reálném čase extrahuje charakteristiky obráběcích nástrojů CNC strojů. Tyto charakteristiky jsou dále vyhodnocovány, a je tak možné určit různá omezení obrábění daným nástrojem či jeho opotřebení. Výsledná data jsou velmi důležitá pro zachování přesnosti obrábění a mají zásadní vliv na její kvalitu.

Další oblasti použití technologie počítačového vidění ve strojírenství spočívají v kontrole správnosti obrobku nebo jeho orientace při automatickém zakládání do obráběcího stroje, kontrole dílů po ukončení automatické montáže, při navádění robota v procesu laserového zavaření výrobku, snímání tvaru ostří u profilových obráběcích nástrojů, při měření a analýze tvaru a přesnosti strojírenských výrobků, vyhodnocování vad materiálu, kontrole přítomnosti nežádoucích prvků (například špon) na obráběných detailech nebo třeba při automatickém ohýbání a rozpoznání polohy dílu.

Názorná ukázka počítačového vidění v praxi – práce systému při kontrole poškození obalu a správného množství obsahu

Současné výzvy

Technologie nedílně spojené s Průmyslem 4.0, mezi něž patří i počítačové vidění, se nadále rozvíjejí velice rychlým tempem a přinášejí strojírenským i jiným firmám stále nové možnosti. Na konci této cesty stojí plná automatizace výroby. V řádu kolika let to nastane, je nyní nemožné předpovědět, ale firmy, které se tomuto trendu včas přizpůsobí, budou mít nepochybně konkurenční výhodu.

Autor článku je jednatelem společnosti Kinalisoft specializované na počítačové vidění.

Kinalisoft

Radek Štourač

radek.stourac@kinalisoft.eu

Další články

Logistika/ manipulační/ dopravní technika
Automatizace, regulace

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky













Sledujte nás na sociálních sítích: