Видеокамеру научили отсеивать брак

Системы машинного зрения становятся неотъемлемой частью контроля в современных производственных комплексах. Как правило, они состоят из промышленной видеокамеры, осветительных приборов, программного обеспечения и специального сервера, объединенного с другими элементами производственной линии для автоматического разделения качественных и бракованных изделий.

Преимуществом систем машинного зрения является возможность быстро обрабатывать данные, работать беспрерывно, вне зависимости от «человеческого фактора» - болезни, невнимательности или утомляемости специалистов.

Сфера применения данной технологии довольно обширна.
К примеру, она используется в автомобильной промышленности, где визуальный контроль важен при оценке не только качества покраски, но и сварки различных узлов или швов.

Помимо этого, популярностью система пользуется и в фармацевтической промышленности, где большое внимание уделяется маркировке таблеток, герметичности блистерных упаковок, считыванию и проверке специальных кодов, номеров партии и производства.

Для пищевой промышленности важным является целостность и герметичность упаковки, корректное нанесение штрих-кодов и даты производства. При производстве напитков с помощью машинного зрения можно осуществлять инспекцию тары, упаковки, уровня наполнения емкости. Кроме того, система распознаёт положение баночек на конвейере, управляет устройствами маркирования продукции и даже фиксирует наличие осколков и других инородных объектов в бутылках.

В производстве керамики и сантехники промышленное наблюдение помогает контролировать нанесение рисунка на керамической плитке и следить за строгим геометрическим соответствием всех отверстий и площадок крепления, однородностью поверхности и материала.

В металлургии промышленное видеонаблюдение позволяет значительно увеличить скорость и точность производства продукции, а также исключить человеческий фактор. Можно автоматизировать и контролировать качество разметки, сверления или вырубки крепежных и технологических отверстий, маркировки, упаковки или нанесения защитных покрытий, сварных швов.

Распознавание объектов происходит таким образом: изначально система измеряет и анализирует важные для определения качества параметры эталонной продукции. При серийном производстве камера ведет съемку и распознает деталь, потом сравнивает ее характеристики с эталоном. Если сравнение выполнено с минимальными отклонениями, то деталь считается идентичной. Если же были выявлены существенные отклонения в важных параметрах — это брак. Система сигнализирует конвейеру о том, что деталь бракована, и уже конвейер откладывает ее для анализа специалиста. Особенностью камеры машинного зрения является то, что камера — это маленький компьютер, который интегрируется с конвейером в единую систему. Кроме того, камеры машинного зрения без труда могут предоставить видеопоток в 200 кадров за секунду. Поскольку конвейеры работают со скоростью, недоступной человеческому глазу, то и определить брак в условиях такого темпа производства человек не в состоянии. Применение камер машинного зрения позволяет сохранить качество продукции, сэкономить на финансовых издержках по возвратам и переработке бракованной продукции, а также помогают удерживать имидж производителя действительно качественной продукции.

Так, например, компания «Дата Линк» тестировала листовой металл с помощью камер машинного зрения на производстве трансформаторов. Целью тестирования был контроль процесса плавки изделий из металла, а именно - контроль наличия отверстий и неровностей поверхности металла.
Также проводились опыты на распознавание печатных плат – наличие брака на стадии пайки плат, некорректной установки компонентов.

«К примеру, один из наших заказчиков – предприятие, которое два года не могло подобрать оборудование, позволяющее решить проблему брака при производстве, – рассказывает Дмитрий Данильченко, исполнительный директор компании «Дата Линк» – лидера на украинском рынке видеонаблюдения. – При отливе деталей не было возможности визуально контролировать процесс. Металл мог разливаться неравномерно, вытекать из формы, что приводило к браку. А поскольку стоимость продукции довольно высокая, то брак действительно был серьёзной финансовой проблемой для завода. Кроме этого, компания несла еще и имиджевые потери. Сложность ситуации была в том, что в условиях плавильного цеха ни одна охранная камера работать не может, а оператор, контролирующий отлив детали, по технологическим нормам тоже находится удаленно. Очень высокий уровень УФ-излучения от расплавленного металла буквально ослепляет любую обычную видеокамеру, она просто физически не может увидеть, что происходит. Тем не менее, в течение полутора месяцев мы разработали решение на базе машинного зрения, которое при помощи сверхбыстрых (210 кадров в секунду) видеокамер ТМ Basler может контролировать отливку деталей в реальном времени и существенно уменьшить брак. Благодаря очень широким настройкам промышленных камер ТМ Basler, удалось получить четкую картинку происходящего даже в таких суровых условиях».

По словам Дмитрия Данильченко, минимальная стоимость базовой системы машинного зрения составляет около 50-70 тыс. грн., срок окупаемости которой может быть менее полугода.

Учитывая, что для Европы и развитых стран подобные системы скорее норма, чем новинка, следует ожидать их активного внедрения и в Украине. Ведь помимо значительной автоматизации многих процессов эти системы реально экономят деньги и помогают сократить убытки от повышенной отбраковки. Эксперты оптимистично оценивают дальнейшее развитие систем машинного зрения в сфере производства и промышленности, ожидая его рост в ближайшие несколько лет.

Справка:
Компания «Дата Линк» - лидер рынка систем видеонаблюдения Украины.
Компания специализируется на двух направлениях: инсталляции систем видеонаблюдения и их продаже. В направлении дистрибуции «Дата Линк» занимает почти треть рынка Украины. «Дата Линк» - разработчик и эксклюзивный поставщик систем видеонаблюдения ТМ Partizan. Сайт компании: www.datalink.com.ua