Visão da máquina é a chave para a indústria 4.0 e IoT

A visão de máquina une o aprendizado de máquina em um conjunto de ferramentas que oferece ao hardware de nível comercial e de consumidor habilidades sem precedentes para observar e interpretar seu ambiente. Em um cenário industrial, essas tecnologias, mais automação e redes de alta velocidade, somam-se a uma nova revolução industrial - a Indústria 4.0. Eles também oferecem novas maneiras de conduzir atividades industriais de alta eficiência e baixo desperdício.

Agora que está se consolidando, empresas em todos os lugares estão explorando os benefícios que a visão mecânica traz.

A visão da máquina afeta a fabricação, perfuração e mineração. Outros benefícios são encontrados em frete e gerenciamento da cadeia de suprimentos, garantia de qualidade, manuseio de materiais, segurança e uma variedade de outros processos e verticais.

A visão de máquina estará em todos os lugares em breve, adicionando uma camada crítica de inteligência aos desenvolvimentos da Internet das Coisas no mundo industrial. Aqui está uma olhada em como as empresas já estão colocando isso para funcionar.

O que é visão de máquina?

Visão de máquina é um conjunto de tecnologias que dá às máquinas uma maior consciência do que está ao seu redor. Facilita o reconhecimento de imagem de ordem superior e a tomada de decisões com base nessa consciência.

Para aproveitar as vantagens da visão de máquina, uma peça de equipamento industrial usa câmeras de alta fidelidade para capturar imagens digitais do ambiente ou de uma peça de trabalho. As imagens podem ser obtidas em um veículo guiado por automação (AGV) ou em uma estação de inspeção robótica. A partir daí, a visão de máquina usa algoritmos de reconhecimento de padrões extremamente sofisticados para fazer um julgamento sobre sua posição, identidade ou condição.

Em inspeções manuais, obter a iluminação adequada é um fator crítico quando se trata de obter a visão de máquina correta.

Várias fontes de iluminação são comuns em aplicações de visão de máquina, incluindo LEDs, halogênio de quartzo, haleto de metal, xenônio e iluminação fluorescente tradicional. Se parte de um código de barras ou peça de trabalho estiver sombreada, a leitura pode fornecer um erro quando não houver um, ou vice-versa.

A visão de máquina combina hardware e software sofisticados para permitir que as máquinas observem e reajam a estímulos externos de maneiras novas e benéficas.

Como a visão de máquina apóia as empresas e a IoT industrial?

A proliferação de dispositivos Industriais de Internet das Coisas (IIoT) marca um momento importante no avanço tecnológico. A IIoT oferece às empresas uma visibilidade sem precedentes de suas operações, de cima a baixo. Sensores em rede e hubs de planejamento empresarial e de recursos baseados em nuvem fornecem mobilidade de dados bidirecional entre ativos locais e remotos, bem como parceiros de negócios.

A mobilidade bidirecional pode ser algo tão pequeno quanto um pistão mecânico ou rolamento. Ele também pode ser tão grande quanto uma frota de caminhões e pode gerar dados operacionais valiosos com o hardware e software de IoT corretos. As empresas podem ter seus olhos em todos os lugares, mesmo quando precisam de recursos ou mão de obra.

A Internet das Coisas, em primeiro lugar, representa a computação onipresente.

Onde a visão mecânica se encaixa em tudo isso? A visão da máquina torna os ativos de IoT existentes ainda mais poderosos e mais capazes de fornecer valor e eficiência. Podemos esperar que ele crie algumas oportunidades totalmente novas.

• Torna os sensores ainda mais úteis.

  
  A visão de máquina torna os sensores em toda a IoT ainda mais poderosos e úteis. Em vez de fornecer dados brutos, os sensores oferecem um nível de interpretação e abstração que pode ser usado na tomada de decisões ou em automação adicional.
  

• Reduz os requisitos de largura de banda.

  
  A visão da máquina pode ajudar a reduzir os requisitos de largura de banda de construções de IoT em grande escala. Em comparação com a captura de imagens e dados na origem e o envio aos servidores para análise, a visão de máquina normalmente realiza sua pesquisa na origem dos dados. A indústria moderna gera milhões de pontos de dados, mas uma grande parte deles pode gerar percepções acionáveis ​​sem a necessidade de transmissão para um local secundário, graças à visão de máquina e computação de ponta.
  

• Oferece suporte a soluções de automação de IoT.

  
  A visão da máquina complementa as tecnologias de automação IoT extremamente bem. As estações de inspeção robótica podem funcionar com mais rapidez e precisão do que os funcionários humanos de controle de qualidade e imediatamente apresentam dados relevantes para os tomadores de decisão quando os defeitos e exceções são detectados.
  

• Aumenta a segurança e a utilidade do robô e cobot.

  
  Os sistemas de orientação construídos com visão de máquina fornecem aos robôs e cobots maior autonomia e habilidades de localização de caminhos, e os ajudam a trabalhar com mais rapidez e segurança ao lado de trabalhadores humanos. Em depósitos e outros ambientes com alto risco de erro, a visão da máquina ajuda os selecionadores de pedidos robóticos a melhorar o tempo de resposta e limitar os defeitos de atendimento que resultam em negócios perdidos.
  

• Torna os ativos mais cientes uns dos outros.

  
  A economia de hoje e de amanhã requer empresas e setores que operem desperdiçando muito menos tempo, material e mão de obra. A visão de máquina continuará a tornar os drones, equipamentos de manuseio de materiais, veículos não tripulados e porta-paletes, linhas de fabricação e estações de inspeção mais capazes de trocar dados detalhados e valiosos com o resto da rede.
  
  Em uma configuração de fábrica, isso significa máquinas e pessoas trabalhando em melhor harmonia com menos gargalos, transbordamentos e outras interrupções.
  

Como as empresas estão aplicando a visão de máquina?

Quando você pensa sobre cada uma das etapas envolvidas em um processo industrial típico, não é difícil ver cada ponto onde a visão de máquina pode melhorar as operações.

Para fabricar uma única peça automotiva, humanos e máquinas colaboram para obter matérias-primas, avaliar sua qualidade, transportá-las para uma fábrica para processamento e movimentar os itens nas instalações em cada estágio de fabricação. No final das contas, eles veem isso com sucesso durante o processo de controle de qualidade e, em seguida, saem pela porta novamente, onde pelo menos uma última etapa de sua jornada o aguarda. Mais tarde, o varejista ou usuário final o recebe.

Esteja este produto em repouso, em trânsito ou ainda nem montado, a visão de máquina oferece uma forma de automatizar o manuseio. Ele melhora a eficiência em todos os departamentos, como montagem, e mantém níveis de qualidade mais altos e mais consistentes.

As empresas já estão adicionando visão de máquina a seus fluxos de trabalho no mundo real.

Algumas aplicações são tão simples quanto colocar uma linha no chão de um depósito para um veículo não tripulado seguir com segurança. Outras ferramentas de visão de máquina são ainda mais sofisticadas, embora mesmo os exemplos mais simples possam mudar o jogo.

Alguns dos exemplos mais interessantes de visão de máquina no mundo industrial envolvem tarefas antes consideradas difíceis ou impossíveis de terceirizar para robôs. Conforme mencionado, a separação de lixeiras em depósitos é um processo inerentemente arriscado quando se trata de erros. Erros no cumprimento custam boa vontade e clientes.

Considerando que danos ao produto, localização do item e pequenas variações no SKU são algumas das maiores fontes de erro nesta área, o aprendizado de máquina para coleta de lixo é uma opção natural.

Já existem cerca de robôs de separação de pedidos 100% autônomos disponíveis hoje, que podem navegar com segurança, inspecionar peças e produtos na caixa, fazer a escolha certa usando um braço manipulador e transportar a separação para uma área de preparação ou embalagem.

Em última análise, isso significa que as empresas correm um risco muito menor de enviar mercadorias danificadas ou SKUs incorretos que parecem semelhantes, mas não correspondem, ao que o cliente solicitou.

Automatizar a garantia de qualidade e as inspeções é outro aspecto da visão de máquina e da IoT que está ganhando popularidade muito rapidamente.

Em algumas configurações de manufatura modernas, pode ajudar os empregadores a automatizar e melhorar os resultados do processo de controle de qualidade, mesmo sem sacrificar as tarefas humanas. Em vez disso, as estações de inspeção automatizadas lidam com esse trabalho de alta prioridade enquanto os funcionários aprendem habilidades mais exigentes do ponto de vista cognitivo.

Provavelmente, os Cobots atingirão uma participação de 34% de todas as vendas de robótica até 2025. Isso se deve em grande parte às melhorias na visão da máquina e ao esforço para eliminar o máximo possível de ineficiência, imprecisão e desperdício da indústria moderna.

Visão da máquina e a quarta revolução industrial

Espere que a visão da máquina continue a evoluir nos próximos anos e contribua ainda mais para a Indústria 4.0, que muitos chamam de Quarta Revolução Industrial. Os olhos já estão treinados em produtos mais novos e de baixo custo com processamento de imagem integrado e de nível de placa com recursos de visão de máquina.

Os recursos de visão de máquina levarão a uma adoção ainda mais ampla da IoT e da visão de máquina e novas maneiras de as empresas capitalizarem a inteligência digital.



Crédito da imagem em destaque:HAHN Group, CC BY-SA