Niektóre zakłady produkcyjne systemy wizyjne stosują od 50. lat XX w., ale dopiero od lat 80. i 90. ma miejsce szybszy rozwój tej technologii. Statystyki pokazują, że popularność monitoringu na świecie nieprzerwanie rośnie. W porównaniu z rokiem 2017 w minionym roku wartość tego rynku zwiększyła się o 14%. Agencja BIS Research prognozuje, że roczna stopa wzrostu w latach 2018–2023 zbliży się do 16%, a w 2023 r. przychody ze sprzedaży osiągną poziom 77 mld dol.

Widzenie przemysłowe to zdolność maszyny do przechwytywania obrazów, ich analizy, zrozumienia, a następnie odpowiedniego reagowania. W zależności od powierzonego zadania system wizyjny może składać się z prostych czujników wizyjnych bądź inteligentnych kamer oraz interfejsu do przetwarzania obrazu, procesora i odpowiedniego oprogramowania. Proces rozpoczyna się obrazowaniem, a następnie automatyczną analizą obrazu i wyodrębnieniem potrzebnych informacji. W razie potrzeby (np. wykrycia elementu nie spełniającego odpowiednich parametrów) odpowiedni sygnał jest wysyłany do elementu wykonawczego (który usuwa produkt z defektem). Wizja maszynowa wspomaga przedsiębiorstwa przede wszystkim przy produkcji wielkoseryjnej, zapewniając odpowiednią jakość towarów oraz ich zgodność z wymaganiami klientów. Systemy widzenia maszynowego coraz częściej stają się koniecznym elementem procesu produkcyjnego.

Mocne punkty

Dzięki swojej szybkości, dokładności i powtarzalności, system wizyjny może kontrolować na linii produkcyjnej setki, a nawet tysiące części na minutę. Zbudowany wokół odpowiedniej rozdzielczości kamery z łatwością sprawdza detale obiektów zbyt małych dla ludzkiego oka. Ludzkie oczy są w stanie dostrzec promieniowanie o długości fali elektromagnetycznej w zakresie od 390 do 770 nm. Natomiast kamery mogą odbierać znacznie szerszy zakres długości fal. Niektóre systemy widzenia maszynowego działają w zakresie fal podczerwonych (IR), ultrafioletowych (UV) lub rentgenowskich. Przemysłowe systemy wizyjne w porównaniu z inspekcją optyczną są dokładniejsze i szybsze i nie są narażone na zmęczenie, rozproszenie uwagi czy choroby. W efekcie redukują liczbę elementów z defektem przy jednoczesnym zmniejszeniu ludzkiej pracy niezbędnej do kontroli jakości.

Produkty pod kontrolą

Aby zwiększyć poziom zadowolenia klientów, producenci muszą zapewnić zainteresowanym towar najwyższej jakości. Kontrola produktu i jakości są zatem kluczowymi działaniami produkcyjnymi, których nie można zignorować. Ręczne wykonywanie tych zadań jest nudne i czasochłonne, a poza tym producenci nie mogą zagwarantować 100% dokładności wyników ze względu na możliwy błąd ludzki. Co więcej, czasami wady nie są widoczne dla ludzkiego oka. Dzięki systemom widzenia maszynowego wszystkie te ograniczenia można wyeliminować. Firmy produkcyjne są w stanie zoptymalizować i usprawnić te procesy w znacznie krótszym czasie.

Oprócz wykorzystywania wizji maszynowej do identyfikacji wadliwych produktów – pomaga ona wykrywać także nieprawidłowości na samej linii produkcyjnej. Dzięki temu można sprawnie i szybko podjąć działania naprawcze. Systemy wizyjne przechwytują obrazy produktów lub towarów, a informacje o wszelkich wadach lub usterkach zostają przesłane do komputera.

Odczyt symboli

Systemy wizyjne są szczególnie niezastąpione w branży farmaceutycznej i spożywczej, a także motoryzacyjnej, elektronicznej oraz medycznej i pozwalają na realizację coraz bardziej zróżnicowanych zadań. Wizja maszynowa jest niezbędna np. do odczytywania kodów kreskowych i kontroli etykiet na produktach. Ma to ważne znaczenie podczas kontroli zapasów, ale także w mechaniźmie produkcyjnym – zapewnia dodawanie właściwych komponentów, gdy produkty przemieszczają się wzdłuż linii montażowej. Istotna jest również kontrola zapakowania np. kapsla na szklanej butelce.

Wraz z pojawieniem się skanerów kodów kreskowych producenci mają szereg korzyści – od usprawnienia operacji, skrócenia czasu oraz kosztów, a także zminimalizowania błędów i zmniejszenia poziomu stresu. Ich rola w produkcji jest naprawdę bezcenna. Ręczna obsługa urządzeń dekodujących nie była łatwym przedsięwzięciem. Aby uzyskać dokładny wynik, pracownicy musieli czytać, interpretować i przetwarzać skanowane elementy, które zazwyczaj produkowane były w dużych partiach.

Innowacyjne koncepcje

Dynamiczny rozwój nowych technologii widoczny jest także w branży systemów wizyjnych. Liczni gracze na tym rynku oferują zaawansowane i specjalne rozwiązania, którymi chcą się wyróżniać na tle konkurencji. System wizyjny VISION VS-8 firmy Renex jest jednym z nielicznych, który przeznaczony jest do kontrolowania obwodów drukowanych. Wyróżnia się ukośną obrotnicą, która zapewnia lepszy obraz części trójwymiarowych, do których należą m.in. złącza lutowane na płytkach. Unikatowym produktem wydaje się być również CVS Trevista firmy Stemmer Imaging, który znajduje nieprawidłowości o głębokości zaledwie kilku mikrometrów. System ten wyróżnia się zdolnością kontroli materiałów, które są szczególnie trudne do sprawdzenia np. błyszczących powierzchni metalowych.

Z kolei w ofercie firmy Pilz znajdziemy system wizyjny SafetyEYE, który zapewnia nowe perspektywy nadzorowania niebezpiecznych miejsc oraz ich ochrony. Wyróżnia się m.in. możliwością śledzenia stref trójwymiarowych. Monitoring posiada trzy kamery, dzięki którym ruchy obserwowane są w zdefiniowanej strefie. Dane odbierane są z kamer, a następnie wysłane do systemu bezpieczeństwa. Zaletą tego systemu jest krótki czas oczekiwania na rozpoczęcie pracy urządzenia wykrywającego. Firma Balluff proponuje z kolei system wizyjny Vision Solutions BVS, który cechuje się bezproblemową obsługą. Wizualna kontrola jakości zapewnia dokładne śledzenie kolejnych etapów produkcyjnych oraz wnikliwe ich monitorowanie. Wizja maszynowa zapewnia analizowanie obrazu pod kątem weryfikacji pozycji, rozmiaru, ustawienia i odległości obiektów, sprawdzenia kompletności oraz odczytu pisma.