Wie maschinelles Sehen Prozesse optimiert, Qualität und Sicherheit gewährleistet und wirtschaftliche Lösungen für komplexe industrielle Herausforderungen bietet.
08/10/2024 - Von João Kudo, Betriebsleiter bei Vetta
Die Überwachung von Prozessen und Betriebsbedingungen erfolgt traditionell durch den Einsatz von Sensoren zur Messung physikalischer Größen oder zur Erkennung von Objekten und Personen, wie z. B. Temperatur- und Durchflussmessungen oder Objekterkennung und Laserprofilmessung. Es gibt Anforderungen an die Erkennung oder Messung, bei denen herkömmliche Sensoren manchmal nicht geeignet und/oder wirtschaftlich nicht tragbar sind.
In diesem Zusammenhang kann maschinelles Sehen bei Messungen helfen, die mit herkömmlichen Messmethoden viel komplexer und teurer oder ungeeignet wären. So unterstützt maschinelles Sehen verschiedene Bereiche, insbesondere Inspektionsaktivitäten in den Bereichen Qualität, Wartung und Betrieb.
In welchen Kontexten kann maschinelles Sehen angewendet werden?
• QUALITÄTSKONTROLLE - Maschinelles Sehen kann ein wertvolles Werkzeug für die Durchführung von Qualitätsinspektionen sein und eine automatisierte Qualitätskontrolle von Produktionsprozessen und Endprodukten anstelle der manuellen Inspektion ermöglichen. Richtig konfigurierte Systeme auf Basis von maschinellem Sehen und intelligenten Kameras verringern Probleme im Zusammenhang mit der Produktqualität erheblich, indem fehlerhafte Elemente gefunden und Fehler, die durch Ineffizienz der manuellen Überprüfung entstehen, minimiert werden.
• WARTUNG - In derselben Linie der Inspektion, die traditionell manuell durchgeführt werden kann, ist es möglich, Systeme für die Inspektion und Vorbeugung von Geräteausfällen oder die Messung von Verschleißteilen zu entwickeln, um die Vorhersehbarkeit und den Wartungsbedarf zu erhöhen.
• BETRIEB - Im Betrieb kann maschinelles Sehen die Produktionseffizienz steigern und die Rückverfolgbarkeit von Produkten und Halbfertigprodukten verbessern. Es kann auch als Hilfe für den Betrieb mobiler Geräte dienen, wenn die Sicht eingeschränkt ist.
Im Allgemeinen ist die Produktivität der menschlichen Arbeit begrenzt und hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. Ermüdung. In diesem Fall kann maschinelles Sehen als Werkzeug zur Erkennung von Ermüdung der Bediener dienen und die Betriebssicherheit erhöhen. Maschinelles Sehen kann auch als automatisierte Kontrolle zur Sicherstellung der korrekten Verwendung der geeigneten Schutzausrüstung wie Helme, Schutzbrillen und Westen verwendet werden.
Einige praktische Anwendungen von maschinellem Sehen sind:
• Erkennung von Fremdkörpern in Produktionslinien oder Zufahrtswegen;
• Identifizierung von Betriebsbedingungen;
• Erkennung der Entstehung von Nebenprodukten;
Abbildung 1 - NOx-Erkennung mit Maschinellem Sehen
• Identifizierung von Personen in Risikobereichen oder Bereichen mit eingeschränktem Zugang; • Identifizierung der Verwendung von PSA durch Mitarbeiter;
Abbildung 2 - Erkennung und Identifizierung von PSA
• Inspektion von Rissen oder Unregelmäßigkeiten/Fehlern in Produkten;
• Messung und Zählung von Produkten;
• Messung des Verschleißes von Komponenten;
• Identifizierung und Lesen von Etiketten an Geräten mittels optischer Zeichenerkennung (OCR).
Abbildung 3 - Optische Zeichenerkennung (OCR)
Wichtiger als nur über Werkzeuge zur maschinellen Bildverarbeitung zur Identifizierung von Problemen oder anomalen Situationen zu verfügen, ist die Fähigkeit, solche Informationen zu verarbeiten und die entsprechenden Schritte für angemessene Lösungen zu unternehmen. Es reicht nicht aus, nur zu erkennen; das System zur maschinellen Bildverarbeitung muss so konzipiert sein, dass es als Bestandteil eines Systems fungiert, das Probleme analysiert und darauf reagiert und mit der OT/IT-Governance und -Architektur abgestimmt ist.
Darüber hinaus verringern viele Systeme zur maschinellen Bildverarbeitung ihre Leistung aufgrund von Veränderungen in der Umgebung, wie der Verschlechterung oder dem Austausch von Beleuchtungssystemen und der Ansammlung von Staub auf den Linsen oder Gehäusen der Kameras. In diesen Fällen ist eine kontinuierliche Überwachung und Wartung erforderlich, um sicherzustellen, dass das System zur maschinellen Bildverarbeitung nicht über die erwartete Leistung hinaus nachlässt.
Viele Initiativen zur maschinellen Bildverarbeitung bringen nicht den potenziellen Nutzen oder werden eingestellt, weil nicht alle technischen Herausforderungen dieser Lösung berücksichtigt werden. Haben Sie eine Herausforderung, die mit maschinellem Sehen gelöst werden könnte? Möchten Sie mehr über das Thema erfahren? Kontaktieren Sie Vetta.