Các ngành công nghiệp sản xuất đòi hỏi một loạt các thiết bị và công nghệ đa dạng để cung cấp cho chúng tôi các sản phẩm mà chúng tôi dựa vào để có chất lượng cuộc sống và sự thoải mái. Tuy nhiên, các hệ thống thị giác sản xuất là một trong những hệ thống linh hoạt nhất và sử dụng công nghệ AI tiên tiến và học máy để mang lại nhiều lợi ích cho các nhà sản xuất, tăng năng suất và thông lượng trong khi cắt giảm chi phí vận hành.

Công nghệ thị giác máy đã cải thiện đáng kể hiệu quả, tốc độ và an toàn cho nhiều ngành công nghiệp, nhưng đó không phải là những lợi ích duy nhất mà nó mang lại. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ thảo luận về vai trò của các hệ thống thị giác máy trong ngành sản xuất, bao gồm các loại, ứng dụng và cách sử dụng khác nhau và lợi ích.

Hệ thống thị giác công nghiệp là gì?

Hệ thống thị giác công nghiệp sử dụng công nghệ tiên tiến được gọi là “thị giác máy”. Máy móc với công nghệ này sử dụng máy ảnh và cảm biến để thu thập và cung cấp dữ liệu cho máy tính chính, cho phép nó “nhìn thấy” sản phẩm hoặc vật liệu trên đường đi của nó. Sau đó, máy tính sử dụng các thuật toán phần mềm thị giác tiên tiến để đưa ra quyết định nhanh chóng, thời gian thực về những gì nó nhìn thấy, chẳng hạn như cho mục đích kiểm soát chất lượng hoặc kiểm tra. Trên thực tế, thị giác máy về cơ bản là cha đẻ của tự động hóa công nghiệp hiện đại.

Mục đích chính của xử lý thị giác máy là tự động hóa các nhiệm vụ sản xuất mệt mỏi, trần tục, lặp đi lặp lại và dễ bị lỗi đối với con người. Thay vì nhân viên kiểm tra từng mặt hàng ra khỏi dây chuyền sản xuất để tìm lỗi, máy tính và cảm biến thị giác trong thiết bị tiên tiến này có thể thực hiện các nhiệm vụ này nhanh hơn và chính xác hơn nhiều. Do đó, các doanh nghiệp sản xuất có thể tăng khối lượng đầu ra, cải thiện chất lượng và kiểm soát chi phí hoạt động tăng. Thêm vào đó, nâng cấp lên công nghệ tiên tiến làm giảm chi phí thiết bị, có thể tăng vọt đối với các công ty sử dụng hệ thống cũ hoặc lỗi thời.

Các loại hệ thống thị giác máy

Thị giác máy có nhiều ứng dụng trong thế giới công nghiệp, nhiều trong số đó đòi hỏi các hệ thống chuyên dụng để hoàn thành nhiệm vụ trong tầm tay. Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống thị giác thuộc ba loại khác nhau: dựa trên PC, dựa trên camera thông minh và hệ thống thị giác nhỏ gọn.

1. Hệ thống thị giác dựa trên PC

Hệ thống thị giác dựa trên PC dựa trên một máy tính công nghiệp mạnh mẽ vận hành tất cả các thành phần hệ thống khác, chẳng hạn như đèn, máy ảnh và cảm biến. Khi đối tượng đi qua máy ảnh, phần mềm tiên tiến sẽ chụp ảnh để thu thập đầu vào và phân tích nó, đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Mặc dù chi phí và kích thước của các hệ thống thị giác dựa trên PC có thể bị cấm, nhưng công nghệ này lý tưởng cho các ứng dụng phức tạp đòi hỏi xử lý mạnh mẽ.

Các tính năng chính:

  • Tính linh hoạt và linh hoạt cao
  • Thích hợp cho các ứng dụng phức tạp
  • Khả năng xử lý và tính toán mạnh mẽ
  • Lớn hơn nhiều so với các loại hệ thống thị giác khác

2. Hệ thống thị giác dựa trên camera thông minh

Công nghệ dựa trên camera thông minh lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu hệ thống nhỏ hơn hoặc ít phức tạp hơn. Như tên cho thấy, hầu hết các hệ thống dựa trên máy ảnh thông minh bao gồm máy ảnh thông minh sử dụng ánh sáng, ống kính tiêu cự cố định và cảm biến và bộ xử lý không lớn hơn nhiều so với máy ảnh có kích thước bình thường.

Các hệ thống dựa trên camera thông minh có giao diện tương đối đơn giản, dễ lập trình, ngay cả bởi những người không phải là kỹ sư. Tuy nhiên, kết nối máy tính và giao diện mạng là cần thiết để cấu hình loại hệ thống thị giác này cho từng ứng dụng. May mắn thay, kết nối đó chỉ cần xảy ra trong quá trình cấu hình, không phải trong quá trình hoạt động thông thường.

Các tính năng chính:

  • Máy móc tiết kiệm chi phí và tương đối đơn giản
  • Thích hợp cho các tác vụ và ứng dụng đơn giản
  • Dễ dàng thiết lập và vận hành
  • Cung cấp chức năng cơ bản trong một kích thước nhỏ, nhỏ gọn

3. Hệ thống thị giác nhỏ gọn

Bạn có thể nghĩ về một hệ thống tầm nhìn nhỏ gọn là phiên bản được sắp xếp hợp lý của hệ thống dựa trên PC và chúng phù hợp nhất cho các ứng dụng nhẹ hơn, ít đòi hỏi hơn.

Các hệ thống nhỏ gọn chứa một card đồ họa, thu thập dữ liệu và sau đó vận chuyển nó đến một thiết bị riêng biệt, chẳng hạn như màn hình ngoài hoặc máy tính bảng. Một lợi ích khác của việc sử dụng các hệ thống nhỏ gọn là dễ sử dụng. Hầu hết đều chứa giao diện người dùng đồ họa với chuột hoặc màn hình cảm ứng để thao tác nhanh, đơn giản và đơn giản.

Các tính năng chính:

  • Hiệu suất tuyệt vời mặc dù kích thước nhỏ của nó
  • Lý tưởng cho các ứng dụng và tác vụ đơn giản hơn
  • Có thể vận hành nhiều camera cùng một lúc
  • Giao diện thân thiện và trực quan

Các ứng dụng phổ biến cho hệ thống thị giác máy

Thị giác máy và tự động hóa kiểm tra là một công nghệ rất linh hoạt. Nhiều ngành công nghiệp, bao gồm chăm sóc sức khỏe, sản xuất ô tô, chế biến thực phẩm, lập trình máy tính, an ninh và tài chính, sử dụng hệ thống thị giác trong hoạt động hàng ngày. Hệ thống thị giác máy có vô số ứng dụng trong sản xuất, bao gồm những ứng dụng được liệt kê dưới đây:

Đếm các bộ phận và miếng

Đếm các đối tượng có thể không đòi hỏi nhiều kỹ năng, nhưng nó tẻ nhạt, tốn thời gian và có thể dẫn đến lỗi tốn kém nếu các con số bị tắt. Thị giác máy giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các thuật toán chính xác để định vị, xác định và đếm các bộ phận với tốc độ và độ chính xác.

Phát hiện đối tượng

Thị giác máy cũng rất quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu xác định các đối tượng riêng lẻ. Ví dụ, phần mềm tùy chỉnh có thể áp dụng các quy tắc kinh doanh cụ thể trong quá trình hoạt động, cho phép máy xác định nhiều đối tượng trong một hình ảnh duy nhất. Sau đó, nó sử dụng học máy, xử lý hình ảnh và phân tích dữ liệu để xác định đối tượng nào có liên quan đến nhiệm vụ chính của nó.

Bảo trì dự đoán

Cũng giống như chiếc xe của bạn cần thay dầu và điều chỉnh thường xuyên, thiết bị và máy móc công nghiệp cũng yêu cầu bảo dưỡng và bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo hiệu suất cao nhất. Với thị giác máy và học tập tiên tiến, việc bảo trì dự đoán trở nên khả thi. Ví dụ, công nghệ này sử dụng các cảm biến để thu thập dữ liệu về máy móc và linh kiện, xác định các lỗ hổng hoặc thực hiện hành động khắc phục trước khi xảy ra sự cố thảm khốc.

Xác định khiếm khuyết

Hệ thống thị giác công nghiệp có thể kiểm tra các đối tượng để tìm khuyết tật và không hoàn hảo, bao gồm khuyết tật bề mặt, bao bì bị lỗi và các bộ phận bị biến dạng. Thị giác máy cải thiện độ chính xác và hiệu quả của quá trình kiểm tra và công nghệ thường xuyên xác định các sai sót mà con người sẽ bỏ lỡ. Hơn nữa, hệ thống thị giác với camera độ phân giải cao có thể kiểm tra các chi tiết vật lý trên các vật thể quá nhỏ để mắt thường có thể nhìn thấy, giảm phế liệu và đảm bảo kiểm soát chất lượng thích hợp.

Đọc mã vạch

Quét, đọc và xử lý mã vạch là một nhiệm vụ tẻ nhạt, lặp đi lặp lại và dễ bị lỗi khác không thể thiếu trong sản xuất và thương mại hiện đại. Ngay cả với máy quét mã vạch, một nhân viên con người với máy quét không phù hợp với tốc độ, độ chính xác và quy mô của máy móc sử dụng hệ thống thị giác.

Lắp ráp sản phẩm và linh kiện

Nhiều công ty lắp ráp sản phẩm và linh kiện sử dụng AI và hệ thống thị giác robot để cải thiện tốc độ, độ chính xác và sản lượng. Một số máy có thể sử dụng xử lý hình ảnh và hình ảnh để kiểm tra và kiểm soát chất lượng sản phẩm 360 độ, đảm bảo bao bì phù hợp, vị trí nhãn chính xác và chất lượng in chấp nhận được.

Lợi ích của việc sử dụng công nghệ hệ thống thị giác

Các công ty trong lĩnh vực công nghiệp phải đối mặt với những thách thức cơ bản giống nhau mỗi ngày: làm thế nào họ có thể tăng năng suất trong khi giảm chi phí hoạt động? Tất nhiên, không có câu trả lời nào phù hợp với tất cả cho câu hỏi đó, nhưng thị giác máy và công nghệ AI có thể giúp các doanh nghiệp đạt được những mục tiêu đó nhanh hơn.

Thị giác máy, học sâu và AI cung cấp nhiều lợi thế cho các nhà sản xuất trong thế giới công nghiệp và chế biến. Công nghệ này là vô giá cho vô số ngành công nghiệp. Chúng ta hãy xem xét nhiều lợi ích mà hệ thống thị giác công nghiệp của chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp trong một thị trường cạnh tranh cao:

  • Tăng thông lượng: Trung bình, một hệ thống thị giác máy có thể áp dụng các hành động khắc phục nhanh hơn khoảng một giây so với người vận hành được đào tạo, loại bỏ nhu cầu chỉnh sửa thủ công và tăng năng suất.
  • Giảm phế liệu: Phế liệu và chất thải vật liệu có thể tiêu tốn của các nhà sản xuất hàng ngàn đô la. Công nghệ kiểm tra trực quan có thể điều chỉnh dung sai bộ phận trong quá trình sản xuất để tạo ra kết quả nhanh hơn và hiệu quả hơn, giảm lượng phế liệu và phụ phẩm làm tăng chi phí.
  • Loại bỏ lỗi của con người: Phần mềm tự động hóa giúp loại bỏ các lỗi đắt tiền thường xuyên xảy ra do sự mệt mỏi của người vận hành hoặc thậm chí là phương sai giữa người với người. Trên thực tế, các hệ thống thị giác máy có thể kiểm tra hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn bộ phận mỗi phút với tốc độ và độ chính xác không ngừng.
  • Cắt giảm chi phí: Với phần mềm AI tiên tiến và hệ thống thị giác, tốc độ sản xuất tăng lên trong khi các lỗi tốn kém và lao động thủ công giảm. AI cũng làm giảm lượng phế liệu và vật liệu lãng phí trong quá trình vận hành, giảm chi phí hơn nữa. Ngoài ra, máy móc không yêu cầu trợ cấp chăm sóc sức khỏe, 401k hoặc thời gian nghỉ có lương, dẫn đến chi phí thuê và lao động thấp hơn.
  • Giảm thời gian chết: Thời gian ngừng hoạt động là một vấn đề phổ biến (và tốn kém) đối với các nhà sản xuất, bất kể ngành công nghiệp. Hệ thống thị giác máy loại bỏ tiếp xúc vật lý giữa các bộ phận được sản xuất và hệ thống thử nghiệm, bảo vệ chống lại thời gian chết, hư hỏng và các thành phần bị lỗi.
  • Cải thiện an toàn tại nơi làm việc: Hệ thống thị giác công nghiệp làm giảm sự tham gia của con người vào các quy trình sản xuất, tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn. Nhiều công việc sản xuất và công nghiệp đòi hỏi phải làm việc trong môi trường nguy hiểm. May mắn thay, hệ thống tầm nhìn có thể làm giảm các mối nguy hiểm tại nơi làm việc, làm cho chúng an toàn hơn cho nhân viên.