Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Obor strojového vidění v průmyslu se může v posledních několika letech těšit z dvouciferného procentního růstu ročního obratu při růstu poptávky zejména po výkonnějších komponentách a zařízeních potřebných pro stále náročnější automatizační projekty. Naprosté novinky a vývojové trendy v oboru strojového vidění v průmyslu představí veletrh pro automatizaci a mechatroniku Automatica 2016, který se uskuteční v Mnichově od 21. do 24. června 2016.
Rekordní meziroční růst obratu
Dodavatelům a integrátorům systémů v oboru strojového vidění v průmyslu obrazů se stále daří přispívat perspektivními výrobky k realizaci nových koncepcí automatizovaných výrobních zařízení. Pokroky v servisní robotice, koncept Industry 4.0 jako nejdůležitější téma budoucnosti průmyslové výroby, přímá spolupráce člověka a stroje a odvětvově specifická zadání konkrétních úloh z významných odvětví průmyslu staví ve velmi významné míře na současné úrovni techniky strojového vidění a zpětně jsou důležitým zdrojem podnětů k jejím inovacím.
„Právě rychlá odezva na požadavky uživatelů je pro naše odvětví příznačná a současně se stará o jeho dynamiku a růst. To potvrzují také čísla. Jestliže v odvětví robotiky a automatizace bylo v roce 2014 dosaženo jako nového rekordního výsledku meziročního nárůstu obratu o 9 %, byl to však obor strojového vidění, který nárůstem obratu o 16 % na 1,9 miliardy eur zaznamenal největší meziroční přírůstek,“ zdůrazňuje Dr. Norbert Stein, obchodní ředitel firmy Vitronic GmbH a předseda představenstva odborného sdružení Robotik+Automation při svazu německých výrobců strojů a zařízení VDMA.
Patrný pozoruhodný pozitivní vývoj má jednu významnou příčinu: mnohé automatizační projekty lze jen těžko realizovat bez systémů strojového vidění. Začíná to od nejjednodušších úloh, jako je čtení čárových a maticových kódů, a pokračuje přes standardní úlohy jako třeba třídění sušenek nebo bonbonů v potravinářském průmyslu a končí velmi složitými úlohami strojového vidění v automobilovém průmyslu (obr. 1). V mnoha průmyslových výrobních procesech je strojové vidění v současnosti již nepostradatelným nástrojem při kontrole kvality, např. při kontrole šroubů v automobilovém a leteckém průmyslu prováděné s přesností na setinu milimetru (obr. 2).
Kouzlo spočívá v inteligentních kamerách
Standardní úlohy strojového vidění lze v současnosti řešit velmi jednoduše zejména díky snadno dostupným inteligentním kamerám. „Kouzlo“ spočívá v tom, že inteligentní kamery obraz nejenom snímají, nýbrž ho ve vestavěné procesorové jednotce samy také vyhodnocují. Samostatné PC je proto nadbytečné. Nově vyvinuté produkty nabízené v tomto sektoru zájemce překvapí kompaktním provedením při současném výrazném nárůstu výkonnosti oproti dřívější technice.
„Kombinací vysokých obrazových frekvencí s velkým výpočetním výkonem mohou uživatelé optimalizovat rozlišení, rychlost a výkonnost i na nejrychlejších výrobních linkách. Mohou tak zkrátit výrobní cyklus a zvýšit produktivitu, zvětšit rozlišení bez poklesu průchodnosti nebo zavést další kontroly bez nutnosti prodloužit periodu cyklu,“ objasňuje Jörg Küchen, viceprezident firmy Cognex, skvělé možnosti nabízené moderními inteligentními kamerami.
Ovšem ne každou požadovanou úlohu lze vyřešit při použití standardních komponent a instalace způsobem plug-and-play. Naopak, od určitého stupně složitosti jde vždy o úlohu pro integrátory systémů, jako jsou např. firmy ISRA Vision, Vitronic, Framos a Vision Machine Technik (VMT).
Harald Mikeska, specialista v oboru strojového vidění z firmy VMT, ví dobře, o co u složitých úloh, zejména v automobilovém průmyslu, jde: „Z důvodu velkého počtu variant prodejních modelů automobilů je stále častěji nutné přesně a spolehlivě sledovat montážní procesy v režimu on-line. U jednoho výrobce automobilů v okolí Stuttgartu se přímo na výrobní lince při pásové výrobě sleduje na podvozku automobilu až 120 různých montážních dílů a skupin. Používají se k tomu velmi výkonné systémy pro strojové vidění a laserové skenery od firmy VMT. Je zde použito dvanáct inteligentních kamer, zaručujících disponibilitu větší než 99,8 %.“ Vedle toho např. měřicí sonda SpinTop 3D od firmy VMT (obr. 3) převratně změnila způsob vizuální inspekce housenky lepidla lepených spojů, když infračervená laserová technika v kombinaci s promyšlenými algoritmy zpracování digitalizovaného obrazu umožňuje trojrozměrně snímat a dokonale vyhodnotit geometrie lepeného spoje.
Industry 4.0 a další trendy
Ústředním tématem na veletrhu Automatica 2016 bude také koncept Industry 4.0. Není pochyb o tom, že technika strojového vidění umožňuje, jako žádná jiná, klasifikovat určité důležité typy chyb a tato schopnost je důležitým předpokladem pro fungování flexibilní výroby podle konceptu Industry 4.0. Očekává se, že veletrh poskytne důležité informace o pokroku dosaženém, pokud jde o přímé propojení techniky pro strojové vidění se světem řídicích systémů výrobních procesů a o perspektivách jednotlivých metod přenosu dat prostřednictvím různých rozhraní.
Christof Zollitsch, obchodní ředitel firmy Stemmer Imaging, předního evropského výrobce v oboru strojového vidění, konstatuje, že tato technika se v současnosti používá téměř ve všech oborech průmyslové výroby, a říká: „Z mého pohledu je technika strojového vidění s jejími obrovskými možnostmi jednou ze základních součástí konceptu Industry 4.0. Bez využití techniky strojového vidění nelze tento koncept realizovat. Díky vysokým požadavkům na senzorické systémy znamená koncept Industry 4.0 také velkou příležitost pro obor strojového vidění dále se etablovat jako jedna z klíčových technik při výrobě. Jakým směrem se bude vývoj v nejbližších letech ubírat, bude patrné již na mezinárodním veletrhu Automatica
2016.“
Závěr
V Mnichově se také ukáže, jak rychle pokračuje miniaturizace špičkových kamer, jakého rozlišení je zatím dosaženo, jak použití stále výkonnějších osvětlovacích systémů přispívá k větší spolehlivosti procesu a proč laserová osvětlovací technika stále více proniká na mezinárodní trhy nejenom v automobilovém průmyslu. Kdo se chce podrobně informovat o nejnovějších směrech vývoje strojového vidění od komponent až po kompletní systémy, bude na veletrhu Automatica
2016 na nejsprávnějším místě. Již půl roku před zahájením veletrhu se k účasti na něm přihlásilo jenom z odvětví strojového vidění více než 80 vystavovatelů, kteří se zde chystají představit své žhavé novinky.
[Innovationen in der Industriellen Bildverarbeitung – Vision: Das Auge der Automation. Pressemitteilung Messe München: Automatica 2016, 17. 2. 2016.]
Ing. Karel Kabeš
Obr. 1. Na veletrhu Automatica 2016 se návštěvníci budou moci seznámit také s nejnovějšími inovacemi v oboru strojového vidění v průmyslu, uplatňujícími se např. při hromadné výrobě složitých automobilových dílů (foto: Messe München)
Obr. 2. Modulární zařízení pro vizuální kontrolu strojních dílů technikou strojového vidění současně ze všech stran (360°) s přesností na setinu milimetru (foto: Gefra GmbH)
Obr. 3. Měřicí sonda SpinTop 3D umožňuje spolehlivě kontrolovat kvalitu lepených spojů (foto: VMT)