El desarrollo de la automatización industrial en China se ha vuelto cada vez más maduro, y lo entendemos más o menos. Para mejorar su comprensión de la automatización industrial, este artículo se basará en dos aspectos principales de la automatización industrial: 1. visión artificial en aplicaciones de automatización industrial, 2. automatización industrial, por qué utilizar sistemas de visión artificial. Si está interesado en el contenido de este artículo, puede continuar leyendo Oh.
I. Visión artificial en la automatización industrial
La visión artificial se ha utilizado durante mucho tiempo en los sistemas de automatización industrial para mejorar la calidad y el rendimiento de la producción reemplazando la inspección tradicionalmente manual. Desde pick and place, seguimiento de objetos hasta metrología, detección de defectos y otras aplicaciones, el uso de datos de visión se puede utilizar para mejorar el rendimiento de todo el sistema proporcionando información simple de pasa-falla o bucles de control de circuito cerrado.
El uso de la visión no se limita sólo a la automatización industrial; También estamos viendo un gran uso de cámaras en la vida cotidiana, como en computadoras, dispositivos móviles y, especialmente, en automóviles. Las cámaras se introdujeron en los automóviles hace sólo unos años, pero ahora están equipadas con una gran cantidad de cámaras para brindar a los conductores una vista completa de 360 grados del vehículo.
Pero cuando se trata del mayor avance tecnológico en visión artificial, probablemente siempre haya sido la potencia de procesamiento. Con el rendimiento del procesador duplicándose cada dos años y un enfoque continuo en tecnologías de procesamiento paralelo como CPU multinúcleo, GPU y FPGA, los diseñadores de sistemas de visión ahora pueden aplicar algoritmos altamente complejos a los datos de visión y crear sistemas más inteligentes.
Los avances en la tecnología de procesamiento han generado nuevas oportunidades, no sólo algoritmos más inteligentes o más potentes. Veamos un caso de uso para agregar capacidades de visión a las máquinas de fabricación. Estos sistemas se han diseñado tradicionalmente para formar redes de subsistemas inteligentes en un sistema distribuido colaborativo que permite el diseño modular.
Sin embargo, adoptar este enfoque centrado en el hardware puede resultar difícil a medida que aumenta el rendimiento de los sistemas, ya que estos sistemas a menudo se combinan mediante una combinación de protocolos críticos y no críticos en el tiempo. Vincular estos sistemas dispares a través de una variedad de protocolos de comunicación puede generar cuellos de botella en términos de latencia, determinismo y rendimiento.
Por ejemplo, si un diseñador intenta desarrollar una aplicación utilizando esta arquitectura distribuida y debe mantener una estrecha integración entre los sistemas de visión y movimiento, como se requiere en el servicio de visión, se pueden encontrar importantes desafíos de rendimiento debido a la falta de potencia de procesamiento. Además, dado que cada subsistema tiene su propio controlador, esto puede reducir la eficiencia del procesamiento.
Finalmente, debido a este enfoque distribuido centrado en el hardware, los diseñadores tienen que utilizar diferentes herramientas de diseño para diseñar el software de visión específico para cada subsistema del sistema de visión, así como software específico de movimiento para el sistema de movimiento, etc. Esto es especialmente desafiante para equipos de diseño más pequeños, donde un equipo pequeño, o incluso un solo ingeniero, es responsable de muchas partes del diseño.
II. Por qué se utilizan los sistemas de visión artificial en la automatización industrial
Existen cinco razones principales para utilizar sistemas de visión artificial en el control de la automatización industrial:
Exactitud- Dado que el ojo humano tiene limitaciones físicas, las máquinas tienen una clara ventaja en términos de precisión. Incluso si el ojo humano depende de una lupa o un microscopio para inspeccionar un producto, una máquina seguirá siendo más precisa porque es capaz de alcanzar una precisión de milésimas de pulgada.
Repetibilidad- Una máquina puede realizar el trabajo de inspección de la misma forma una y otra vez sin cansarse. Por el contrario, el ojo humano inspeccionará un producto de forma ligeramente diferente cada vez, incluso si el producto es exactamente el mismo.
Velocidad- Las máquinas pueden inspeccionar los productos mucho más rápido. Especialmente cuando se inspeccionan objetos que se mueven a altas velocidades, como en una línea de producción, las máquinas pueden aumentar la productividad.
Objetividad- La inspección del ojo humano tiene un defecto fatal, es la subjetividad provocada por las emociones, los resultados de la prueba serán con el estado de ánimo del trabajador de cambios buenos y malos, mientras que la máquina no tiene las alegrías y tristezas, la detección de los resultados de lo natural es muy sustancial y confiable.
Costo- Como las máquinas son más rápidas que las personas, una máquina de inspección automatizada puede encargarse de las tareas de varias personas. Y la máquina no necesita detenerse, no se enferma y puede trabajar continuamente, por lo que puede mejorar enormemente la productividad.
Debido a que el sistema de visión artificial puede obtener rápidamente una gran cantidad de información y es fácil de procesar automáticamente, pero también es fácil de integrar la información de diseño y el control de procesamiento, en el proceso de producción automatizado moderno, el sistema de visión artificial se usa ampliamente en el campo del monitoreo de las condiciones de trabajo, la inspección del producto terminado y el control de calidad. El sistema de visión artificial se caracteriza por mejorar la flexibilidad y la automatización de la producción. En algunos entornos de trabajo peligrosos que no son adecuados para la operación manual o la visión artificial es difícil de cumplir con los requisitos de la ocasión, la visión artificial comúnmente utilizada para reemplazar la visión artificial; al mismo tiempo, en el proceso de producción industrial de gran volumen, la visión artificial para verificar la calidad del producto es ineficiente y de baja precisión, y los métodos de detección de visión artificial pueden mejorar en gran medida la eficiencia de la producción y la automatización del grado de producción. Y la visión artificial es fácil de realizar la integración de información, es la realización de la fabricación integrada por computadora de tecnología básica.