Systémy strojového vidění

Provádíme vývoj bezkontaktních monitorovacích systémů na míru přesně dle vašich požadavků.

Veškeré informace je možné stáhnout jako PDF soubor – Systémy strojového vidění.pdf.

Co je to strojové vidění?

Strojové vidění je název užívaný pro průmyslové systémy automaticky zpracovávající obraz z kamer. Na základě jeho následného vyhodnocení pak tyto systémy vykonávají automatizovanou činnost – vyřazení vadných produktů z výroby, upozornění obsluhy stroje na chybu, kontrola počtu výrobků, úprava nastavení výrobní linky. Cílem je nahrazení subjektivního posouzení člověka, případně vyšší úroveň automatizace výrobního procesu. Uplatnění nacházejí zejména v oblastech kontroly kvality ve výrobě, automatizaci na kompletačních linkách a v systémech bezpečnosti pro identifikaci osob a vozidel.

Výhody strojového vidění

Automatizace monitoringu kvality – systémy strojového vidění umožňují automaticky a spolehlivě detekovat vadné výrobky, a tím dodávat zákazníkovi vyšší kvalitu.

Zvýšení efektivity a úspora ve výrobě – včasným zjištěním závady na výrobku lze vadný výrobek vyřadit z výroby ještě před tím, než je dále zpracován nebo jsou na něj přidány další komponenty. Tímto je šetřeno na výdajích za energie, materiál, lidskou práci.

Kontrola vstupního materiálu - systém bezchybně vyhodnotí kvalitu vstupního materiálu a umožní separaci nevyhovujících kusů od bezvadných. Umožňuje porovnávat rozličné parametry vstupního materiálu (rovinnost, povrchové vady, rozměry atp.) a tím poskytovat zpětnou vazbu dodavatelům a jejich srovnání. Předchází tak výrobním ztrátám a zbytečným nákladům, zvyšuje produktivitu, eliminuje případné reklamace z důvodu vstupního materiálu a šetří čas technologů tím, že odhalí chybu hned na počátku výrobního procesu.

Automatické propojení s dalšími systémy – systém může automaticky komunikovat s dalšími systémy – může automaticky vyřazovat vadné kusy z výroby, zastavit linku v případě opakující se vady, komunikovat s řídicími systémy výroby a reagovat na nesoulad ve výrobě.

Výhody oproti lidskému vyhodnocení - systém je přesnější a spolehlivější než lidské oko. Na rozdíl od člověka se neunaví. Systémy strojového vidění jsou na rozdíl od subjektivního lidského posouzení ve svých závěrech konzistentní.

Statistické srovnání a vyhodnocení – data o kvalitě produkce získaná ze systému strojového vidění lze využít ke tvorbě statistických výstupů, napomáhají k odhalení příčiny vad a umožňují pomoci s přijetím opatření proti jejich vzniku.

Dopad na koncového zákazníka – včasné zachycení případných neshod ve výrobě významně přispěje k tomu, jakým způsobem Vás vnímá Váš zákazník. Možnost spolehnout se na konzistenci kvality dodávaných výrobků bude v jeho očích Vaší významnou konkurenční výhodou.

Bezkontaktní měření – pro vyhodnocení není nutný zásah do výrobku, kamera snímá produkt z dálky a nemusí se jej žádným způsobem dotýkat.

pentax

Možnosti strojového vidění

Měření rozměrů a tolerancí – běžnou aplikací je měření rozměrů vyráběných dílů a kontrola jejich skutečných rozměrů oproti požadovaným s ohledem na povolené tolerance vyráběné části. Kontrolovat lze vnější rozměry, průměry otvorů, správnost závitů, rozteče jednotlivých komponent atd.

Povrchové vady – při kontrole kvality je možné kontrolovat mechanická a jiná povrchová poškození výrobků. Je možné provádět detekci a vyhodnocení škrábanců, děr, trhlin, nečistot, nesprávného gravírování, neúplnost natisknutí loga výrobce a celou řadu dalších defektů vznikajících při výrobě.

Měření rovinnosti – systémem laserů a kamerou lze rozhodnout o rovinnosti vyráběného produktu. Lze detekovat široké spektrum vad – od zvlnění pásu, přes okrajové poškození až po trhliny v materiálu. Měření rovinnosti lze obecně využít i pro kontrolu odchylky tvaru výrobku od požadovaného tvaru – např. při výrobě kolejnic, lahví apod. Konkrétní aplikací může být např. snímání a archivace rovinnosti vyráběného plechu – viz firemní produkt Shape Scan System.

Kontrola opracování – strojovým viděním je možné kontrolovat správné opracování produktu – vady způsobené stříháním, nedokonalost výlisků, otřepy při lisování, deformace produktů vzniklé manipulací při výrobě – ohyby, odštěpy, promáčkliny a jiné.

Rozpoznávání dílů před kompletací – strojové vidění umožňuje korektně identifikovat díly na automatických kompletačních linkách a před samotnou kompletací zkontrolovat díl samotný, jeho správnou polohu a natočení.

Kompletace výrobků – je možné automaticky zjistit, zda na vyráběném produktu nechybí žádný z dílů. Příkladem může být kontrola správného sestavení dveří v automobilovém průmyslu. Systém může zjistit přítomnost všech dílů dveří – klik, plastů, ovládacích prvků a informovat o chybějících prvcích.

Balení, úplnost kompletace, počítání kusů – systém může kontrolovat počty bonbónů v bonboniéře, správnou úroveň naplnění láhve tekutinou. Možné je kontrolovat obsah krabice před uzavřením, správnost zabalení vyráběného produktu, případně i vady na obalu.

Čtení čárových kódů – strojovým viděním je možné přečíst obsah čárových a maticových kódů a identifikovat tak správnost produktu označeného štítkem nebo lze např. verifikovat správnost kódu na balení produktu.

Barevné rozlišení – systémy strojového vidění s barevnými kamerami umožňují identifikaci barevných dílů. Jsou schopny rozhodovat, zda se na produktu nevyskytuje vada v barevnosti, zda byla k výrobě např. plastového výlisku použita plastická hmota správné barvy, při výrobě kovových součástí je možné rozpoznat korozi apod.

Rozpoznávání aut dle RZ – systémem strojového vidění lze automaticky číst RZ aut a takto je identifikovat. Tohoto je možné využít např. ke kontrole a evidenci vozidel projíždějících vstupní branou podniku, evidenci vozidel vjíždějící do zón s omezeným přístupem pro vozidla, propojení systému s kontrolní váhou a upozorňování na rozdíl ve váze při výjezdu vozidla, k automatickému ovládání brány a dalším aplikacím.

Inspekce desek plošných spojů (PCB) – pomocí kamery lze při výrobě desek plošných spojů rozpoznat a vyřadit desky s vadně leptanými spoji, špatně vyvrtanými dírami. Rovněž je možné kontrolovat osazení všech pozic na desce elektronickými součástkami.

Rozpoznávání textů – čtením textů je možné rozpoznat správné označení vyráběného produktu. Lze identifikovat přítomnost štítků lepených na obal a zkontrolovat např. natištění data doporučené spotřeby, v potravinářství správné údaje na štítku s nutričními informacemi (GDA), při automatické montáži je možné dle textu na dílu kontrolovat správnost aktuálně použitého dílu. Zároveň je možná kontrola dalších grafických prvků na obalu – loga, prvky informující o slevových akcích apod.

Jiné – strojové vidění stále častěji nachází uplatnění v čím dál tím širším okruhu aplikací. Jeho využití je možné v mnoha oborech zde neuvedených. Mezi další patří např. inspekce taženého skla, oceli, kontrola solárních panelů, čistoty lakování, počítání vadných bodů na plochých LCD obrazovkách, kontrola správnosti balených tablet ve farmaceutickém průmyslu, atd.

Příklad ekonomické návratnosti

Jaký je Váš aktuální stav výroby?
Kolik dílů je vyrobeno za hodinu? 1 000 ks
Kolik hodin denně je linka v provozu? 16 hod.
Kolik dní v týdnu je linka v provozu? 7 dní
Kolik procent všech dílů je vadných? 1.50 %
Kolik zaměstnanců na lince provádí kontrolu? 1  
Kolik činí náklady na mzdu tohoto zaměstnance? 26 800
Kolik je ztráta na výrobě vadného dílu? 9

 

Investiční náklady na realizaci systému strojového vidění
Cena za vývoj a instalaci systému 500 000
Podíl vadných dílů po instalaci systému 0.1 %

 

Roční náklady na kvalitu výroby Aktuální Se systémem strojového vidění
Počet vyrobených dílů 5 824 000 ks 5 824 000 ks
Procento vadných dílů 1.5 % 0.1 %
Počet vadných dílů 87 360 ks 5 824 ks
Ztráta na výrobě vadných dílů 786 240 Kč 52 416 Kč
Náklady na mzdy zaměstnanců 321 600 Kč 0 Kč
Náklady na servis systému 0 Kč 60 000 Kč
Náklady na udržení kvality 1 107 840 Kč 112 416 Kč
Návratnost investice [měsíců]   6,03
Následné roční úspory   995 424 Kč

Produktový list
Shape Scan System - Bezkontaktní monitorovací systém umožňující měření tvaru testovaného výrobku.
Surface Scan System - Bezkontaktní monitorovací systém umožňující vyhodnocení vad na pásu plechu válcovaném za studena.