Đạt được tự động hóa từ đầu đến cuối với tầm nhìn máy tự động

Mức độ phổ biến của thị giác máy để đảm bảo chất lượng (QA) ngày càng tăng, nhưng các hệ thống thông thường thiếu tính linh hoạt mà hầu hết các nhà sản xuất cần. Inspekto, công ty tiên phong về ‘Thị giác máy tự trị’, đã tạo ra các hệ thống thị giác máy linh hoạt, sẵn có, hiện có thể được tích hợp vào các dây chuyền sản xuất tự động, được thiết kế đặc biệt hoặc trong các tế bào tự động hóa được tiêu chuẩn hóa, để đạt được tự động hóa từ đầu đến cuối . Trong bài viết này, Yonatan Hyatt, CTO của Inspekto, giải thích những lợi ích của thiết lập tự động hóa sáng tạo này.

 Bối cảnh cạnh tranh ngày càng tăng và nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng phát triển đã thay đổi quy trình sản xuất, vốn tập trung hơn vào việc tự động hóa dây chuyền sản xuất, sử dụng ngày càng nhiều các tế bào tự động hóa được tiêu chuẩn hóa và sản xuất các giải pháp cho sản xuất khối lượng thấp-hỗn hợp cao.

Các mô hình sản xuất này yêu cầu thiết bị cực kỳ linh hoạt có thể thích ứng với nhu cầu thay đổi thường xuyên của dây chuyền sản xuất. Đồng thời, các thành phần phải phù hợp với các ô tự động hóa được tiêu chuẩn hóa giống như các khối xây dựng, mỗi khối góp phần tự động hóa một bước của quy trình sản xuất.

Hiện tại, có rất nhiều thành phần dành cho ô tự động hóa trên thị trường, chẳng hạn như robot cộng tác, bộ kẹp, bộ xử lý, bộ điều khiển, v.v., giúp tự động hóa rất nhiều quy trình. Tuy nhiên, tất cả những điều này gần như vô nghĩa nếu chất lượng của sản phẩm được chế biến không thể được thiết lập một cách đáng tin cậy. Liên kết cuối cùng trong tự động hóa bị thiếu khi kiểm tra trực quan vẫn được thực hiện thủ công hoặc bằng các giải pháp phức tạp, dành riêng cho từng trường hợp, làm giảm tính linh hoạt và tăng tổng chi phí sở hữu (TCO).

Thị giác máy là điều cần thiết để duy trì chất lượng trên mọi công đoạn sản xuất và thay thế việc kiểm tra thủ công không đáng tin cậy. Tuy nhiên, sự phát triển của lĩnh vực này trong lịch sử đã bị kìm hãm bởi sự phức tạp, chi phí và thời gian thực hiện lâu dài của các giải pháp thị giác máy truyền thống. Để đáp ứng nhu cầu thay đổi của các nhà sản xuất và phù hợp với các tế bào tự động hóa được tiêu chuẩn hóa, kiểm tra chất lượng công nghiệp phải phát triển từ thị giác máy truyền thống sang thị giác máy tự trị.

Kiểm tra trực quan được thực hiện dễ dàng

Theo truyền thống, các hệ thống thị giác máy dành cho QA công nghiệp được triển khai để kiểm tra một loại sản phẩm tại một vị trí cụ thể dọc theo dây chuyền sản xuất. Điều này có nghĩa là hầu hết các hệ thống chỉ phù hợp với một trường hợp sử dụng tại một thời điểm. Mỗi trường hợp sử dụng cấu thành một dự án, bao gồm việc xây dựng giải pháp thị giác máy tùy chỉnh để phát hiện các lỗi thường xảy ra khi sản xuất mặt hàng cụ thể đó. Xây dựng, tích hợp, đào tạo và thử nghiệm giải pháp là một quy trình phức tạp, tốn kém và tốn thời gian, theo truyền thống cần có sự trợ giúp của chuyên gia về thị giác máy. Đối với kiểm tra nhiều sản phẩm, trong đó các sản phẩm khác nhau được kiểm tra trên cùng một trạm QA, quy trình thậm chí còn tốn kém và phức tạp hơn. Hơn nữa, khi một giải pháp được tùy chỉnh,

Một nhược điểm khác là giải pháp thị giác máy thu được sẽ chỉ có thể phát hiện các lỗi đã được xác định trước khi hệ thống được đào tạo để nhận ra chúng. Các lỗi mới xuất hiện trên dây chuyền hoặc các lỗi không lường trước sẽ không được phát hiện và bất kỳ thay đổi nào trên dây chuyền sản xuất sẽ yêu cầu một dự án mới cập nhật giải pháp thị giác máy để đối phó với diện mạo mới của bộ phận hoặc các lỗi mới trên đó.

Những hạn chế điển hình này của các giải pháp thị giác máy có thể được khắc phục bằng Autonomous Machine Vision (AMV), một bước đột phá về công nghệ hỗ trợ các hệ thống linh hoạt, dễ triển khai và nhanh chóng hoặc điều chỉnh theo dây chuyền sản xuất năng động. Bằng cách này, AMV hoàn thành vòng tròn tự động hóa từng bước sản xuất, từ các giai đoạn ban đầu đến đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Tầm nhìn máy tự trị AI

Công nghệ giúp loại giải pháp này trở nên khả thi được gọi là Autonomous Machine Vision AI (AMV-AI). Nó sử dụng AI được phát triển đặc biệt cho mọi giai đoạn của quy trình kiểm tra để cung cấp các hệ thống hoàn toàn tự động, từ tự điều chỉnh cài đặt quang điện và chiếu sáng chống phản xạ đang chờ cấp bằng sáng chế, đến tự động xác định số lượng mẫu cần thiết để tìm hiểu đặc điểm của bộ phận được kiểm tra. AMV-AI cung cấp năng lượng cho các thiết bị đầu cuối tích hợp phần mềm và phần cứng để kiểm tra trực quan tự động tối ưu. Có thể dễ dàng cài đặt và thiết lập các thiết bị này để kiểm tra nhiều trường hợp sử dụng khác nhau trong vô số tình huống, từ một sản phẩm duy nhất được đưa vào hệ thống theo cách thủ công, đến nhiều sản phẩm trên băng chuyền. Các hệ thống AMV cũng có thể được chuyển đến một địa điểm khác nếu cần.

Không giống như các giải pháp thị giác máy truyền thống, phải được điều chỉnh cho một dự án cụ thể và được lắp ráp bởi một chuyên gia, các hệ thống AMV là các sản phẩm có sẵn, được đào tạo trước, có thể được thiết lập trong thời gian ngắn mà không cần bất kỳ chuyên môn nào trước đây về thị giác máy . Người dùng có thể chỉ cần mở hộp sản phẩm, theo dõi đường viền của mặt hàng để kiểm tra bằng chuột thông thường, đưa 20 đến 30 mặt hàng mẫu tốt vào hệ thống và bắt đầu kiểm tra và phát hiện bất kỳ loại lỗi nào, dự kiến ​​hoặc không lường trước. (Hình 1) Quy trình đơn giản tương tự có thể được lặp lại bất kỳ lúc nào nhà sản xuất muốn kiểm tra một sản phẩm mới, điều này làm cho AMV trở nên lý tưởng cho bất kỳ dây chuyền sản xuất nào, đặc biệt là những dây chuyền năng động.

Liên kết lực lượng

Khi AI và người máy ngày càng tham gia nhiều hơn vào mọi khía cạnh của sản xuất, AMV kết hợp các công nghệ này để tối đa hóa hiệu suất và chất lượng. Các hệ thống AMV có thể được tích hợp trên dây chuyền sản xuất theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ: tính linh hoạt của các hệ thống AMV có thể được nâng cao hơn nữa bằng cách tích hợp chúng với các công nghệ khác, chẳng hạn như cobot, để tạo ra các ô tự động hóa trong đó tất cả các quy trình đều được tự động hóa, bao gồm cả đảm bảo chất lượng. Inspekto gần đây đã thử nghiệm khả năng mới này bằng cách tích hợp hệ thống AMV duy nhất hiện có trên thị trường, INSPEKTO S70, với một cánh tay rô-bốt đưa ra các hạng mục khác nhau để kiểm tra lần lượt. Điều này gần đây đã được thực hiện bởi một trong những nhà phát triển giải pháp tự động hóa tích hợp hàng đầu thế giới,

Tuy nhiên, sự kết hợp giữa thị giác máy và cobot cũng có thể hoạt động theo cách khác, với INSPEKTO S70 được gắn trên một cánh tay rô-bốt cho phép nó di chuyển từ sản phẩm này sang sản phẩm khác, thực hiện kiểm tra chính xác và đáng tin cậy đối với nhiều loại mặt hàng.

Việc thiết lập này chỉ có thể thực hiện được vì INSPEKTO S70 tự động điều chỉnh các cài đặt quang điện của nó mà không cần sự can thiệp của con người, điều chỉnh chúng cho phù hợp với các đặc điểm của từng sản phẩm cần kiểm tra và các điều kiện môi trường hiện tại, chẳng hạn như ánh sáng, độ tương phản và độ sâu trường ảnh. Công cụ AI Nhận dạng của nó cho phép hệ thống phát hiện bất kỳ bộ phận nào từ mẫu đầu tiên được hiển thị cho nó. Ngoài ra, công cụ AI Kiểm tra tự giám sát, được đào tạo trước cho phép nó thích ứng với sự khác biệt và dung sai của các mặt hàng được sản xuất, đồng thời phát hiện bất kỳ lỗi nào mà không cần phải xem ví dụ về các lỗi dự kiến.

Đạt được tự động hóa từ đầu đến cuối

Trên thực tế, các hệ thống AMV có thể được tích hợp với bất kỳ cobot nào trên thị trường. Sự kết hợp giữa thị giác máy và các giải pháp rô-bốt linh hoạt cho phép các nhà sản xuất đạt được sự linh hoạt chưa từng có và điều chỉnh các quy trình QA của họ theo nhu cầu của các dây chuyền sản xuất và lắp ráp đang thay đổi nhanh chóng.

Thiết lập QA tiên tiến này lý tưởng cho các dây chuyền tự động mới cần được xây dựng với thời gian chu kỳ ngắn hơn bình thường. Nó cũng lý tưởng cho sản xuất hỗn hợp cao với khối lượng thấp, sản xuất hàng loạt tùy chỉnh và các phương pháp sản xuất linh hoạt như sản xuất bồi đắp (AM). Trong những tình huống này, việc đầu tư vào giải pháp thị giác máy truyền thống có thể không thuận tiện vì chi phí, thời gian thực hiện và độ phức tạp của các dự án này mâu thuẫn với tính linh hoạt vốn có của các phương pháp sản xuất.

Thay vào đó, sự kết hợp giữa các hệ thống AMV và cobot có thể là giải pháp lý tưởng để triển khai QA tự động, linh hoạt, đáng tin cậy mà không làm chậm quá trình sản xuất. Ngoài ra, chi phí kết hợp của hệ thống AMV và cobot chi phí thấp có thể thấp hơn đáng kể so với chi phí của giải pháp thị giác máy cồng kềnh, truyền thống, khiến cho sự kết hợp này cũng trở nên lý tưởng cho các dây chuyền sản xuất vừa và nhỏ đang tìm kiếm lợi tức đầu tư nhanh (ROI ) và chuyển nhân viên sang những nhiệm vụ quan trọng hơn.

Các hệ thống AMV, cụ thể là INSPEKTO S70, đại diện cho giải pháp thị giác máy có thể áp dụng rộng rãi duy nhất hiện có và tính linh hoạt của chúng bổ sung cho các giải pháp tự động hóa được nhiều công ty tự động hóa và công ty khởi nghiệp phát triển gần đây. Việc tích hợp các giải pháp này để tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất sẽ cho phép các nhà sản xuất đạt được tự động hóa từ đầu đến cuối, mang lại cho họ lợi thế cạnh tranh lớn và đảm bảo hoạt động kinh doanh của họ được kiểm chứng trong tương lai.

Để biết thêm thông tin: www.inspekto.com