Jak łatwe w użyciu są systemy wizyjne w rzeczywistości?

Systemy wizyjne stały się niezbędna częścią przemysłu. Ciągłe dążenie do jakości, wydajności, bezpieczeństwa produktu sprawiło, że stały się kluczową technologią w światowej automatyzacji. Jednak ogromny potencjał systemów wizyjnych jest daleko od bycia całkowicie eksploatowanym. Muszą stać się jeszcze prostsze dla użytkownika, aby podjął trud integracji i użycia tej technologii.

W wielu zastosowaniach technologie przetwarzania obrazu określiły się jako potężne, ekonomiczne metody sprawdzania jakości produktów. Dzisiaj rosnące znaczenie idei Przemysłu 4.0 oznacza dużą akceptację tej technologii: inżynierzy automatycy już stali się w pełni świadomi jej potencjału, znają zalety „widzących maszyn” i chcą zagłębiać się w obiecujące możliwości przetwarzania obrazowego bardziej i bardziej.
Jednak w opinii wielu ekspertów użycie systemów wizyjnych nie jest nadal wystarczająco intuicyjne. Rainer Schönhaar z Balluff wyjaśnia, że w przeszłości do zaimplementowania systemu wizyjnego były potrzebne trzy osoby: jedna do zaplanowania systemu, druga do kontroli technologii i trzeci do samej wizji. Komunikacja między tymi „światami” musi stać się prostsza, a wtedy użycie systemów wizyjnych stanie się jeszcze bardziej popularne.
Andreas Waldl, manager integracji produktów wizyjnych w firmie B&R, absolutnie zgadza się ze stwierdzeniem: „Nikt nie jest już skłonny do zainwestowania dużej ilości czasu w komunikację między automatyzacją i obszarem wizji. Integracja przetwarzania obrazu w systemach automatyki musi być tak prosta jak to możliwe w celu zapewnienia ekonomicznego rozwiązania.”

Klaus-Henning Noffz , dyrektor nowych działań biznesowych w Basler, rozważa standard komunikacyjny OPC-UA (Open Platform Communication United Architecture) jako klucz do kontynuowania sukcesu systemów wizyjnych w automatyce. Już istnieją firmy zajmujące się tylko komunikacją między robotyką i systemami wizyjnymi, tak ważnymi dziedzinami dla automatyki. „Gotowość przemysłu do rozwijania OPC-UA razem, a więc stworzenia akceptowalnych standardów dla hardware’u i software’u systemów wizyjnych jest bardzo ważnym krokiem do pełnego sukcesów połączenia automatyki i systemów wizyjnych.”

Peter Keppler, dyrektor sprzedaży w Stemmer Imaging, także potwierdza, że OPC-UA zbliża te dwie dziedziny do siebie, przez co zwiększa się ich akceptacja przez użytkownika: „Ten standard zdecydowanie pomoże stworzyć nowe możliwości, na przykład w połączeniu systemów wizyjnych i robotyki”. Jako przykład Keppler podaje dział cobotów, czyli robotów współpracujących z człowiekiem. „Tutaj systemy wizyjne odgrywają istotną rolę w bezpiecznym eliminowaniu wypadków między maszynami i ludźmi. Dla procesów absolutnie niezawodnych niezbędne jest przetwarzanie ogromnych ilości danych i to w sposób szybki, aby wyniki wdrożyć niezwłocznie bez opóźnień. OPC-UA oferuje niezbędne narzędzia do tego i wielu innych zastosowań.”

Cristian Vollrat, odpowiedzialny za wizję komputerową w Wenglor Sensoric, również porusza temat serii VDI/VDE/VDMA jako wartościowego narzędzia do eliminacji problemów z komunikacją między automatyzacją i systemami wizyjnymi. „Musisz mówić tym samym językiem i być w stanie nazwać pojawiające się problemy w ten sam sposób w celu znalezienia rozwiązania. Ten międzynarodowy standard dla przetwarzania obrazowego, dostępny w paru językach, definiuje niezbędną terminologię i upraszcza jego użycie.”

Standardy są ważnym aspektem uproszczenia systemów wizyjnych do użycia przez inżynierów automatyki. Jednak  w przyszłości użycie technologii nie będzie dziecinnie proste uważa Peter Keppler. „Systemy wizyjne składają się z wielu części. Od oświetlenia, optyki i kamery do oprogramowania – wszystkie elementy muszą być optymalnie dobrane, aby sprostać zadaniom danego zastosowania. Bez dużego wkładu doświadczenia i eksperckiej wiedzy nie jest łatwo dokonać optymalnych wyborów. Tak samo dotyczy to kamer inteligentnych i systemów PC.” Ponadto według Kepplera podejścia do tego zagadnienia przez lata starały się wypracować standard, który w jednym rozwiązaniu będzie w stanie sprostać każdemu zadaniu, pozwoli na wiele opcji komunikacji i zaoferuje dużą elastyczność, a wciąż będzie łatwy do korzystania. „Myślę, że zobaczymy znaczącą zmianę, dzięki podsystemom stworzonym do zastosowania w rozwiązaniu specyficznych zadań. Jako efekt uboczny doprowadzi to do większej intuicyjności, ponieważ nikt dłużej nie będzie próbował zbić wszystkich możliwości w jeden system.”

Przemysł ciężko pracuje nad tym, aby ułatwić życie użytkownikom systemów wizyjnych. Wielu ekspertów ma nadzieję na znaczące uproszczenia w użyciu systemów wizyjnych i metod uczenia maszynowego. Te innowacyjne technologie powinny znacząco przyspieszyć czas nauki dobrych i złych części i odciążyć użytkownika. Jednak eksperci ostrzegają, że nie są to technologie niewymagające wyjaśnienia: z jednej strony obrazy potrzebne do uczenia obiektowego muszą być dostępne i nabyte w wystarczającej liczbie i jakości; z drugiej strony użytkownik musi dokładnie wiedzieć po co i jak ma stosować dane metody.

Producenci z działu kontroli wspierają użycie przetwarzania obrazowego. Na przykład firma B&R oferuje swój własny system wizyjny, który jest całkowicie zintegrowany z ich systemem kontroli. „Ułatwia to życie użytkownikowi, ponieważ może korzystać ze środowiska operacyjnego, które zna, a dodatkowo ma opcje związane z systemem wizyjnym.” – mówi Andreas Waldl. Według niego chęć użytkowników do testowania i używania przetwarzania obrazowego w tak oferowany sposób szybko wzrasta w ostatnim czasie.

Intuicyjne interfejsy użytkownika oprogramowania są bardzo ważne dla łatwiejszego korzystania z systemów wizyjnych. Wedle jednogłośnej opinii uczestników dyskusji ciągle jest potencjał do udoskonalenia tej części. „To ważne dla użytkowników, aby mogli w krótkim czasie osiągnąć swoje cele w prosty sposób,” – twierdzi Rainer Schönaar. „Algorytmy użyte konkretnie do realizacji tego celu nie są aż tak istotne dla użytkownika. Oprogramowanie powinno być przede wszystkim proste.”

Christian Vollrath również widzi potencjał w uczynieniu systemów wizyjnych bardziej intuicyjnych w trakcie akwizycji obrazu. „Jeśli chcesz wykryć zadrapania na materiale, musisz posiadać wiedzę z zakresu doboru odpowiedniego oświetlenia do tego celu. Inteligentne systemy, które sugerują najlepiej dopasowane oświetlenie, optykę i model kamery użytkownikowi na podstawie bazowych danych o istniejących warunkach, to wciąż wizja utopijna. Z tego powodu użytkownicy są zachęcani do poszerzenia swojej wiedzy na przykład uczestnicząc w odpowiednich szkoleniach.”

„Systemy wizyjne stały się świetnym narzędziem do zadań inspekcyjnych w wielu dziedzinach. Osiągnęliśmy teraz punkt, w którym aspekt uczynienia ich jeszcze prostszymi staje się coraz bardziej istotny.” – podsumowuje Klaus-Henning Noffz. „Systemy wizyjne mają określony poziom złożoności z powodu mnogości możliwości, co przypomina producentom o konieczności uproszczenia ich dla użytkowników końcowych.”

Uczestnikami dyskusji byli Peter Keppler, dyrektor sprzedaży w Stemmer Imaging, dr Klaus-Henning Noffz , dyrektor nowych działań biznesowych w Basler, Rainer Schönhaar, menadżer produktów systemów wizyjnych z Balluff, Cristian Vollrat, odpowiedzialny za wizję komputerową w Wenglor Sensoric oraz Andreas Waldl, manager integracji produktów wizyjnych w firmie B&R.
 

Źródło: Magazyn Inspect