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Tre tendenze che stanno guidando l'automazione industriale

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Fin dalla sua nascita negli anni '80, la visione industriale si è occupata di due aspetti: migliorare la potenza e le capacità della tecnologia e renderla più facile da usare. Oggi la visione industriale sta passando a telecamere ad alta risoluzione con maggiore intelligenza per consentire nuove soluzioni automatizzate tanto all'interno quanto all'esterno dello stabilimento: il tutto con una semplicità di funzionamento che si avvicina a quella di uno smartphone, il che riduce notevolmente i requisiti di progettazione e i costi associati.

Inoltre, proprio come in altri settori che stanno beneficiando di rapidi progressi tecnologici come i grandi dati, il cloud, l'intelligenza artificiale (IA), i dispositivi mobili, anche i produttori, le aziende di logistica ed altre imprese beneficeranno di tre importanti progressi nella visione industriale per l'automazione.

Rapido miglioramento della tecnologia dei sensori

Sebbene le telecamere da 1, 2 e 5 megapixel (MP) continuino a costituire la maggior parte delle spedizioni di telecamere per la visione industriale, stiamo assistendo a un notevole interesse nei confronti di telecamere intelligenti a risoluzione più alta, fino a 12 MP. I sensori ad alta risoluzione fanno sì che una singola telecamera intelligente che ispeziona il motore di un'automobile sia in grado di compiere il lavoro di diverse telecamere intelligenti a risoluzione più bassa, pur mantenendo ispezioni ad alta precisione.

La tecnologa di elaborazione delle immagini High Dynamic Range Plus (HDR+) di Cognex (brevetto in corso di registrazione) fornisce una fedeltà d'immagine ancora migliore rispetto a una tipica HDR. Tale tecnologia aiuterà le telecamere intelligenti a ispezionare più aree su oggetti di grandi dimensioni, nell'ambito delle quali l'uniformità dell'illuminazione è tutt'altro che ideale. In passato le variazioni di illuminazione potevano essere scambiate per difetti oppure una caratteristica non era nemmeno visibile. Oggi l'HDR+ aiuta a ridurre gli effetti delle variazioni di luce, consentendo applicazioni in ambienti difficili che fino a pochi anni fa andavano oltre le capacità della tecnologia di visione industriale.

Sebbene le telecamere intelligenti avanzate utilizzino la tecnologia HDR+ sulle FPGA (field-programmable gate arrays) per migliorare la qualità dell'immagine acquisita alla velocità dei fotogrammi, si sta integrando la tecnologia complementare dei sensori, come i sensori del tempo di volo (ToF), per consentire l'integrazione di una “messa a fuoco dinamica basata sulla distanza”. Anche il nuovo sistema di formazione di immagini con torcia integrata ad alta potenza (HPIT), che utilizza la tecnologia a lenti liquide ad alta velocità e quella di misurazione della distanza ToF, sta avendo un impatto consentendo la messa a fuoco automatica secondo il tasso dei fotogrammi. I più recenti lettori di codici a barre integrano la capacità HPIT per applicazioni quali lo smistamento a tunnel ad alta velocità e la gestione del magazzino in situazioni nelle quali le confezioni e le dimensioni dei prodotti possono variare in maniera significativa, imponendo alla telecamera di adattarsi rapidamente ai diversi raggi di messa a fuoco.

Integrazione con il deep learning

Così come l'intelligenza artificiale incide in altri settori, il software di visione con deep learning per l'automazione dello stabilimento consente alle aziende di automatizzare ispezioni che in precedenza erano in grado di svolgere soltanto manualmente oppure di risolvere in maniera più efficiente sfide di ispezione complesse che sono complicate o dispendiose in termini di tempo se svolte utilizzando la visione industriale tradizionale basata su regole.

L'uso più importante che sta trainando gli investimenti nel deep learning è la possibilità di riassegnare, in molti casi, centinaia di ispettori umani grazie al ricorso a sistemi d'ispezione basati sul deep learning. Per la prima volta, i produttori dispongono di una tecnologia che offre una soluzione di ispezione in grado di raggiungere prestazioni paragonabili a quelle di un essere umano.

Un esempio di come il deep learning offrirà vantaggi alle aziende si ha nell'ispezione per il rilevamento dei difetti. Ogni produttore desidera eliminare i difetti industriali nella massima misura possibile e il più presto possibile nel processo di produzione in maniera da ridurre gli impatti a valle che costano tempo e denaro.

Il rilevamento dei difetti è complesso dato che è pressoché impossibile tenere conto dell'incredibile variazione del concetto di ciò che costituisce un difetto o di quali anomalie potrebbero rientrare nell'intervallo di una variazione accettabile. Di conseguenza, numerosi produttori utilizzano ispettori umani alla fine del processo per eseguire un controllo finale per individuare i difetti inaccettabili del prodotto. Grazie al deep learning, gli ingegneri della qualità possono addestrare un sistema di visione industriale affinché impari a riconoscere un difetto accettabile o inaccettabile rispetto a un insieme di immagini di riferimento piuttosto che programmare il sistema di visione affinché tenga conto delle migliaia di possibilità di difetti.

Internet delle cose (IoT)

Un sviluppo importante per i sistemi di visione con telecamere intelligenti che consentono iniziative di Industria 4.0 è l'OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture). Nato dal contributo di tutte le principali associazioni di categoria del settore della visione industriale di tutto il mondo, l'OPC UA è uno standard di interoperabilità industriale sviluppato per facilitare la comunicazione da macchina a macchina.

Combinato con una tecnologia avanzata dei sensori e tendenze quali il deep learning, l'OPC UA faciliterà la transizione della tecnologia di visione industriale da una soluzione puntuale al collegamento del mondo industriale all'interno dello stabilimento e il mondo fisico al di fuori di esso. Oggi i sistemi di visione e i lettori di codici a barre sono fondamentali fonti di dati per le imprese moderne.

Per saperne di più su come i sistemi di visione industriale di Cognex dotati di questa recente tecnologia possono aiutare la tua organizzazione, scarica la nostra Guida alle soluzioni per la visione industriale.

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