Le développement de l’automatisation industrielle en Chine a atteint un haut niveau de maturité et la plupart des gens en ont une certaine compréhension. Pour approfondir vos connaissances sur l'automatisation industrielle, cet article explorera deux aspects clés : 1. L'application de la vision industrielle dans l'automatisation industrielle, et 2. Pourquoi l'automatisation industrielle utilise des systèmes de vision industrielle. Si vous trouvez le contenu à venir intriguant, n’hésitez pas à continuer la lecture.
I. Applications de la vision industrielle dans l'automatisation industrielle
La vision industrielle est intégrée depuis longtemps aux systèmes d'automatisation industrielle pour améliorer la qualité et le rendement de la production en remplaçant l'inspection manuelle traditionnelle. Depuis les opérations de sélection-et-de placement et le suivi des objets jusqu'à la métrologie et la détection des défauts, l'exploitation des données visuelles améliore les performances globales du système en fournissant un retour simple de réussite/d'échec ou en permettant des boucles de contrôle en boucle fermée-.
L'utilisation de la vision s'étend bien au-delà de l'automatisation industrielle ; nous voyons également des caméras largement utilisées dans la vie quotidienne, comme dans les ordinateurs, les appareils mobiles et en particulier dans les automobiles. Les caméras ont été introduites dans les véhicules il y a quelques années seulement, mais aujourd'hui, les voitures sont équipées de nombreuses caméras pour offrir aux conducteurs une vue complète à 360 degrés du véhicule.
Cependant, l’avancée technologique la plus significative en matière de vision industrielle est sans doute la puissance de traitement. Avec des performances de processeur qui doublent tous les deux ans et une concentration constante sur les technologies de traitement parallèle telles que les processeurs multicœurs, les GPU et les FPGA, les concepteurs de systèmes de vision peuvent désormais appliquer des algorithmes très complexes aux données visuelles, créant ainsi des systèmes plus intelligents.
Les progrès de la technologie de traitement ouvrent de nouvelles opportunités au-delà des algorithmes simplement plus intelligents ou plus puissants. Examinons des cas d'application pour ajouter des capacités de vision aux machines de fabrication. Ces systèmes sont traditionnellement conçus comme des réseaux de sous-systèmes intelligents formant des systèmes distribués collaboratifs, permettant une conception modulaire.
Cependant, à mesure que les performances du système s'améliorent, l'adoption de cette approche-centrée sur le matériel peut rencontrer des difficultés, car ces systèmes utilisent généralement un mélange de protocoles-critiques et non-temporels-pour l'interconnexion. La connexion de ces systèmes disparates via divers protocoles de communication peut entraîner des goulots d'étranglement en termes de latence, de déterminisme et de débit.
Par exemple, si les concepteurs tentent de développer des applications à l'aide de cette architecture distribuée tout en maintenant une intégration étroite entre les systèmes de vision et de mouvement-comme l'exigent les applications d'asservissement de vision-ils peuvent rencontrer d'importants problèmes de performances en raison d'une capacité de traitement insuffisante. De plus, le fait que chaque sous-système dispose de son propre contrôleur réduit en réalité l’efficacité du traitement.
Enfin, cette approche distribuée-centrée sur le matériel oblige les concepteurs à utiliser différents outils pour chaque sous-système : un logiciel de vision spécialisé pour le système de vision, un logiciel spécifique au mouvement-pour le système de mouvement, etc. Cela pose des défis particuliers aux petites équipes de conception, où un seul ingénieur peut être responsable de plusieurs composants.
II. Pourquoi les systèmes de vision industrielle sont utilisés dans l'automatisation industrielle
Il existe cinq raisons principales d'utiliser des systèmes de vision industrielle dans le contrôle de l'automatisation industrielle :
Précision- En raison des limitations physiques de l'œil humain, les machines possèdent un net avantage en termes de précision. Même lorsque les humains s'appuient sur des loupes ou des microscopes pour inspecter les produits, les machines restent plus précises, atteignant une précision allant jusqu'à un-millième de pouce.
Répétabilité- Les machines peuvent effectuer des inspections à plusieurs reprises en utilisant des méthodes identiques sans fatigue. En revanche, l’œil humain présente des variations subtiles à chaque inspection, même lorsqu’il examine des produits identiques.
Vitesse- Les machines inspectent les produits plus rapidement. Ceci est particulièrement avantageux lors de la détection d'objets en mouvement à grande vitesse, comme sur les lignes de production, où ils améliorent l'efficacité de la fabrication.
Objectivité-L'inspection humaine souffre d'un défaut critique : les préjugés émotionnels. Les résultats fluctuent selon l'humeur de l'inspecteur, alors que les machines fonctionnent sans émotion humaine, produisant des résultats toujours fiables.
Coût-Les machines travaillent plus vite que les humains, ce qui signifie qu'une seule unité d'inspection automatisée peut gérer la charge de travail de plusieurs travailleurs. De plus, les machines ne nécessitent aucune pause, ne tombent jamais malades et peuvent fonctionner en continu, augmentant ainsi considérablement l’efficacité de la production.
Les systèmes de vision industrielle capturent rapidement de grandes quantités de données, facilitent le traitement automatisé et s'intègrent de manière transparente aux spécifications de conception et aux contrôles de fabrication. Par conséquent, ils sont largement déployés dans la production automatisée moderne pour la surveillance des processus, l’inspection des produits finis et le contrôle qualité. Les systèmes de vision industrielle améliorent la flexibilité de la production et les niveaux d’automatisation. Ils remplacent généralement la vision humaine dans les environnements dangereux, impropres au travail manuel ou lorsque les capacités visuelles humaines sont insuffisantes. Dans la production industrielle-de gros volumes, l'inspection visuelle manuelle s'avère inefficace et imprécise, tandis que les méthodes d'inspection par vision industrielle améliorent considérablement la productivité et l'automatisation. De plus, la vision industrielle facilite l'intégration transparente des informations, servant de technologie fondamentale pour la fabrication intégrée par ordinateur.