Pramoninės automatikos plėtra Kinijoje pasiekė aukštą brandos lygį, ir dauguma žmonių tai šiek tiek supranta. Norėdami pagilinti savo žinias apie pramoninę automatiką, šiame straipsnyje bus nagrinėjami du pagrindiniai aspektai: 1. Mašininio matymo taikymas pramoninėje automatizacijoje ir 2. Kodėl pramoninėje automatizacijoje naudojamos mašininio matymo sistemos. Jei būsimas turinys jums atrodo intriguojantis, nedvejodami skaitykite toliau.
I. Mašininio matymo taikymas pramonės automatizacijoje
Mašinų matymas jau seniai buvo integruotas į pramonės automatizavimo sistemas, siekiant pagerinti gamybos kokybę ir našumą, pakeičiant tradicinį rankinį tikrinimą. Nuo pasirinkimo ir objekto sekimo iki metrologijos ir defektų aptikimo, vizualinių duomenų panaudojimas pagerina bendrą sistemos našumą, nes suteikia tiesioginį grįžtamąjį ryšį apie patvirtinimą / nesėkmę arba įjungia uždarojo ciklo valdymo kilpas.
Regėjimo naudojimas apima daug daugiau nei pramonės automatizavimas; taip pat matome, kad fotoaparatai plačiai naudojami kasdieniame gyvenime, pavyzdžiui, kompiuteriuose, mobiliuosiuose įrenginiuose ir ypač automobiliuose. Kameros transporto priemonėse buvo pradėtos naudoti tik prieš kelerius metus, tačiau šiandien automobiliuose yra daugybė kamerų, kurios suteikia vairuotojams visą transporto priemonės vaizdą 360 laipsnių kampu.
Tačiau didžiausia technologinė pažanga mašininio matymo srityje, be abejo, buvo apdorojimo galia. Procesoriaus našumas padvigubinamas kas dvejus metus ir nuolatinis dėmesys skiriamas lygiagrečioms apdorojimo technologijoms, tokioms kaip kelių branduolių procesoriai, GPU ir FPGA, todėl vizijos sistemų dizaineriai dabar gali taikyti labai sudėtingus vaizdinių duomenų algoritmus, kurdami išmanesnes sistemas.
Apdorojimo technologijų pažanga atveria naujas galimybes ne tik išmanesnius ar galingesnius algoritmus. Panagrinėkime taikymo atvejus, kaip pridėti regėjimo galimybes gamybos mašinose. Šios sistemos tradiciškai kuriamos kaip intelektualių posistemių tinklai, sudarantys bendradarbiaujančias paskirstytas sistemas, įgalinančios modulinį dizainą.
Tačiau gerėjant sistemos našumui, taikant šį į aparatinę įrangą orientuotą metodą gali kilti sunkumų, nes šiose sistemose paprastai naudojamas laiko ir nekritinio ryšio protokolų derinys. Šių skirtingų sistemų sujungimas naudojant įvairius ryšio protokolus gali sukelti delsos, determinizmo ir pralaidumo kliūtis.
Pavyzdžiui, jei dizaineriai bando kurti programas naudodami šią paskirstytą architektūrą, išlaikydami glaudų integravimą tarp regėjimo ir judesio sistemų (kaip reikalaujama regėjimo servo programose), jie gali susidurti su dideliais našumo iššūkiais dėl nepakankamo apdorojimo pajėgumo. Be to, tai, kad kiekvienas posistemis turi savo valdiklį, iš tikrųjų sumažina apdorojimo efektyvumą.
Galiausiai, šis į aparatinę įrangą orientuotas paskirstytas metodas verčia dizainerius naudoti skirtingus įrankius kiekvienam posistemiui: specializuotą regėjimo programinę įrangą, skirtą regos sistemai, judesio specifinę programinę įrangą judesio sistemai ir pan. Tai kelia ypatingų iššūkių mažesnėms projektavimo komandoms, kuriose vienas inžinierius gali būti atsakingas už kelis komponentus.
II. Kodėl mašinų matymo sistemos naudojamos pramoninėje automatizacijoje
Yra penkios pagrindinės mašinos matymo sistemų naudojimo pramoninės automatikos valdyme priežastys:
Tikslumas- Dėl fizinių žmogaus akies apribojimų mašinos turi aiškų tikslumo pranašumą. Net tada, kai žmonės tikrindami gaminį pasitiki didinamaisiais stiklais ar mikroskopais, mašinos išlieka tikslesnės ir pasiekia iki tūkstantosios colio tikslumo.
Pakartojamumas- Mašinos gali pakartotinai atlikti patikrinimus taikant vienodus metodus be nuovargio. Priešingai, žmogaus akys kiekvieno patikrinimo metu turi subtilių skirtumų, net ir tiriant identiškus produktus.
Greitis- Mašinos greičiau apžiūri gaminius. Tai ypač naudinga aptinkant dideliu greičiu judančius objektus, pavyzdžiui, gamybos linijose, kur jie padidina gamybos efektyvumą.
Objektyvumas-Žmogaus apžiūra kenčia nuo kritinės ydos: emocinio šališkumo. Rezultatai svyruoja priklausomai nuo inspektoriaus nuotaikos, o mašinos veikia be žmogiškų emocijų ir duoda nuolat patikimus rezultatus.
Kaina- Mašinos dirba greičiau nei žmonės, tai reiškia, kad vienas automatizuotas tikrinimo įrenginys gali atlikti kelių darbuotojų darbo krūvį. Be to, mašinos nereikalauja pertraukų, niekada neserga ir gali veikti nuolat, o tai žymiai padidina gamybos efektyvumą.
Mašininio matymo sistemos greitai fiksuoja didelius duomenų kiekius, palengvina automatizuotą apdorojimą ir sklandžiai integruojasi su projektavimo specifikacijomis ir gamybos valdikliais. Todėl jie yra plačiai naudojami šiuolaikinėje automatizuotoje gamyboje, skirtoje procesų stebėjimui, gatavo produkto tikrinimui ir kokybės kontrolei. Mašininio matymo sistemos padidina gamybos lankstumą ir automatizavimo lygį. Jie dažniausiai pakeičia žmogaus regėjimą pavojingoje aplinkoje, netinkamoje rankiniam darbui arba kur žmogaus regėjimo galimybės yra nepakankamos. Didelės apimties pramoninėje gamyboje rankinis vizualinis patikrinimas yra neveiksmingas ir netikslus, o mašininio matymo tikrinimo metodai iš esmės padidina produktyvumą ir automatizavimą. Be to, mašininis matymas palengvina sklandų informacijos integravimą ir yra pagrindinė kompiuterinės gamybos technologija.