Rūpnieciskās automatizācijas attīstība Ķīnā ir sasniegusi augstu brieduma līmeni, un lielākajai daļai cilvēku par to ir zināma izpratne. Lai padziļinātu zināšanas par rūpniecisko automatizāciju, šajā rakstā tiks apskatīti divi galvenie aspekti: 1. Mašīnredzes pielietojums rūpnieciskajā automatizācijā un 2. Kāpēc rūpnieciskajā automatizācijā tiek izmantotas mašīnredzes sistēmas. Ja gaidāmais saturs jums šķiet intriģējošs, turpiniet lasīt.
I. Mašīnredzes pielietojumi rūpnieciskajā automatizācijā
Mašīnredze jau sen ir integrēta rūpnieciskās automatizācijas sistēmās, lai uzlabotu ražošanas kvalitāti un produkciju, aizstājot tradicionālo manuālo pārbaudi. Sākot ar atlases{1}}un-novietošanas operācijām un objektu izsekošanu līdz metroloģijai un defektu noteikšanai, vizuālo datu izmantošana uzlabo vispārējo sistēmas veiktspēju, nodrošinot tiešu atgriezenisko saiti par apstiprinājumu/neveiksmi vai iespējojot slēgtas -cilpas vadības cilpas.
Redzes izmantošana sniedzas daudz tālāk par rūpniecisko automatizāciju; mēs redzam arī kameras, ko plaši izmanto ikdienas dzīvē, piemēram, datoros, mobilajās ierīcēs un jo īpaši automašīnās. Kameras transportlīdzekļos tika ieviestas tikai pirms dažiem gadiem, taču mūsdienās automašīnas ir aprīkotas ar daudzām kamerām, lai nodrošinātu autovadītājiem pilnīgu 360 grādu skatu uz transportlīdzekli.
Tomēr visnozīmīgākais tehnoloģiskais sasniegums mašīnredzēšanā neapšaubāmi ir bijis apstrādes jauda. Tā kā procesora veiktspēja dubultojas ik pēc diviem gadiem un pastāvīgi koncentrējas uz paralēlās apstrādes tehnoloģijām, piemēram, vairāku-kodolu CPU, GPU un FPGA, redzes sistēmu dizaineri tagad var piemērot ļoti sarežģītus algoritmus vizuālajiem datiem, radot viedākas sistēmas.
Apstrādes tehnoloģiju sasniegumi paver jaunas iespējas, kas pārsniedz viedākus vai jaudīgākus algoritmus. Izpētīsim lietojuma gadījumus redzes iespēju pievienošanai ražošanas mašīnām. Šīs sistēmas tradicionāli tiek veidotas kā inteliģentu apakšsistēmu tīkli, kas veido kopīgas izplatītas sistēmas, kas nodrošina modulāru dizainu.
Tomēr, uzlabojoties sistēmas veiktspējai, šīs aparatūras -centriskās pieejas izmantošana var radīt grūtības, jo šajās sistēmās starpsavienojumam parasti tiek izmantoti gan laika-kritiskie, gan ne{2}}laika{3}}kritiskie protokoli. Savienojot šīs atšķirīgās sistēmas, izmantojot dažādus sakaru protokolus, var rasties latentuma, determinisma un caurlaidspējas vājās vietas.
Piemēram, ja dizaineri mēģina izstrādāt lietojumprogrammas, izmantojot šo sadalīto arhitektūru, vienlaikus saglabājot ciešu integrāciju starp redzes un kustības sistēmām -atbilstoši redzes servo lietojumprogrammām-, viņiem var rasties ievērojamas veiktspējas problēmas nepietiekamas apstrādes jaudas dēļ. Turklāt fakts, ka katrai apakšsistēmai ir savs kontrolieris, faktiski samazina apstrādes efektivitāti.
Visbeidzot, šī uz aparatūru{0}}centrētā izplatītā pieeja liek dizaineriem izmantot dažādus rīkus katrai apakšsistēmai: specializētu redzes programmatūru redzes sistēmai, kustību -specifisku programmatūru kustību sistēmai un tā tālāk. Tas rada īpašas problēmas mazākām projektēšanas komandām, kur viens inženieris var būt atbildīgs par vairākiem komponentiem.
II. Kāpēc mašīnredzes sistēmas tiek izmantotas rūpnieciskajā automatizācijā
Mašīnredzes sistēmu izmantošanai rūpnieciskās automatizācijas kontrolē ir pieci galvenie iemesli:
Precizitāte- Cilvēka acs fizisko ierobežojumu dēļ mašīnām ir izteikta precizitātes priekšrocība. Pat tad, ja cilvēki produktu pārbaudē izmanto palielināmos stiklus vai mikroskopus, mašīnas joprojām ir precīzākas, sasniedzot precizitāti līdz vienai -collas tūkstošdaļai.
Atkārtojamība- Iekārtas bez noguruma var veikt atkārtotas pārbaudes, izmantojot identiskas metodes. Turpretim cilvēka acis katrā pārbaudē uzrāda smalkas atšķirības, pat pārbaudot identiskus produktus.
Ātrums- Iekārtas ātrāk pārbauda produktus. Tas ir īpaši izdevīgi, ja tiek atklāti ātrdarbīgi{2}}kustīgi objekti, piemēram, ražošanas līnijās, kur tie uzlabo ražošanas efektivitāti.
Objektivitāte-Cilvēka pārbaudē ir kāds būtisks trūkums — emocionāla neobjektivitāte. Rezultāti svārstās atkarībā no inspektora noskaņojuma, savukārt mašīnas darbojas bez cilvēka emocijām, nodrošinot konsekventi ticamus rezultātus.
Izmaksas-Mašīnas strādā ātrāk nekā cilvēki, kas nozīmē, ka viena automatizēta pārbaudes vienība var tikt galā ar vairāku darbinieku darba slodzi. Turklāt mašīnām nav nepieciešami pārtraukumi, tās nekad nesaslimst un var darboties nepārtraukti, ievērojami palielinot ražošanas efektivitāti.
Mašīnredzes sistēmas ātri uztver milzīgus datu apjomus, atvieglo automatizētu apstrādi un nemanāmi integrējas ar dizaina specifikācijām un ražošanas vadīklām. Līdz ar to tie tiek plaši izmantoti modernā automatizētā ražošanā procesa uzraudzībai, gatavās produkcijas pārbaudei un kvalitātes kontrolei. Mašīnredzes sistēmas uzlabo ražošanas elastību un automatizācijas līmeni. Tie parasti aizstāj cilvēka redzi bīstamās vidēs, kas nav piemērotas roku darbam vai kur cilvēka redzes spējas ir nepietiekamas. Liela apjoma rūpnieciskajā ražošanā manuālā vizuālā pārbaude izrādās neefektīva un neprecīza, savukārt mašīnredzes pārbaudes metodes būtiski palielina produktivitāti un automatizāciju. Turklāt mašīnredze veicina netraucētu informācijas integrāciju, kas kalpo kā pamattehnoloģija datorizētai ražošanai.