Passo 5: Integre Perfeitamente um Robô Colaborativo às Suas Operações – Visão: Vale a Pena?

Visão: Você Deve Investir Nela?

Para aqueles que ainda não deram o primeiro passo para implementar visão 2D, 2,5D ou 3D em seus processos de manufatura, pode ser intimidador. Por onde começar e em qual processo?

A resposta é relativamente simples. Dê a primeira guinada certa em sua jornada e pergunte-se: "Você tem funcionários realizando inspeções de controle de qualidade fisicamente de forma regular?"

Por que escolher esse processo para começar? Porque toda oficina deve realizar algum tipo de controle de qualidade, tornando-o uma tarefa universal, frequentemente feita manualmente com paquímetros ou em uma CMM. A visão hoje é mais simples do que nunca devido à rapidez com que a IA está evoluindo. Ela é mais rápida do que a maioria de nós consegue acompanhar. Considere também o quão agressivos os fabricantes de visão (OEMs) precisam ser para acompanhar essa tecnologia em constante evolução, tornando-a melhor, mais rápida e mais fácil, especialmente antes que a concorrência o faça.

Hoje, os usuários finais de automação esperam mais, exigindo soluções amigáveis e fáceis de usar dos OEMs de visão. Portanto, antes de balançar a cabeça e dizer que a visão não tem lugar em seus processos de manufatura, pense novamente.

Voltando à primeira pergunta: "Você tem funcionários realizando inspeções de controle de qualidade fisicamente de forma regular?" Pense no tempo que leva para alguém pegar uma peça manualmente e inspecioná-la com a forma mais simples de QC, o paquímetro de confiança. Em seguida, documentar as medições em um registro ou diário e retornar a esse processo repetidamente ao longo do dia. Quantas peças ruins a mais podem ter sido produzidas durante o tempo de inspeção, documentação e retorno?

Agora, considere o uso de uma CMM. Pense nisto: o operador pega uma peça, caminha até a sala de QC climatizada e a coloca na CMM. Mesmo que a CMM já esteja configurada para inspecionar a peça, o tempo necessário para posicionar corretamente a peça na mesa, iniciar o processo de inspeção e medição, analisar os dados e voltar à máquina para ajustar pode levar um tempo considerável. Quantas peças e quanto material podem ter sido sucateados se a peça estiver fora de tolerância?

Agora, imagine o processo se um robô pegasse a peça e a inspecionasse com um sistema de visão 2D ou 3D. Quão rápido você acha que esse processo seria concluído? Ações como tempo de inatividade, reprogramação e outros ajustes para garantir tolerância têm impacto negativo mensurável e quantificável no ROI de qualquer trabalho. Verificações constantes de QC são sempre um débito no custo dos bens vendidos (COGS). Considere então as tarefas de valor agregado que seu operador poderia estar realizando enquanto o sistema de visão do robô verificava as peças. Todos esses fatores podem somar dinheiro deixado na mesa.

Mas espere — há mais!

E se seu sistema de visão pudesse coletar e analisar a matriz de dados da sua peça e, em vez de parar ou alarmar, fizesse automaticamente correções no CLP da máquina? Isso se chama otimização de processo, e a melhor parte é que você nem precisa estar lá para saber que ajustes são necessários. Você verá no relatório de dados quando chegar ao escritório pela manhã, depois do café.

Diferenças Entre Visão 2D e 3D

Há uma infinidade de serviços que sistemas de visão de máquina 2D e 3D podem otimizar; o uso mais comum foi mencionado acima. Mas a visão também pode realizar gerenciamento de estoque, orientação de robôs, manuseio de materiais, verificação de montagem, reconhecimento e identificação, embalagem e coleta em caixas (bin picking) em ambientes estruturados e não estruturados com uma gama diversificada de objetos (peças de diferentes tamanhos em uma esteira ou caixa). E não podemos esquecer a coleta de dados em tempo real. Fabricantes estão usando dados em tempo real para tomar decisões estratégicas e permanecer competitivos, e cada vez mais clientes finais esperam que fabricantes compartilhem dados para informações históricas sobre produção de peças. São muitas aplicações que podem ser feitas rapidamente usando otimização de processo, com efeito positivo na produtividade. Então, depois de decidir a tarefa, pergunte-se: "Qual grau de visão beneficiará mais este trabalho?"

A visão 2D é tipicamente mais rápida que a 3D devido aos seus algoritmos, processamento de dados e aquisição de imagem. No entanto, a visão 3D funciona melhor em geometrias complexas e mais profundas. A visão 2D pode realizar coleta complexa de peças aleatórias e colocá-las em uma esteira em uma orientação específica; porém, a visão 3D é melhor se múltiplos toques e movimentos precisam ocorrer, especialmente se a peça for delicada. A visão 2D pode lidar com coleta de peças de tamanhos e formas aleatórias em uma esteira, mas se houver profundidade significativa nas peças, a 3D é a melhor. Se o ciclo de vida do trabalho for um período fixo com peças volumosas, a visão 3D é tipicamente a resposta porque pode aplicar melhor cores às várias peças para diferenciar umas das outras.

Visão Humana vs. Visão de Máquina

A visão humana é melhor para interpretação qualitativa de cenas não estruturadas e/ou complexas. Nossos olhos são limitados em tamanho e, portanto, têm capacidade limitada de absorção de luz e frequência. O diâmetro da pupila também é pequeno, embora possa mudar de tamanho dependendo do brilho do ambiente, mas, na maior parte, também é limitado.

A retina do olho humano aceita uma imagem. A entrada sensorial flui pela retina para o córtex visual do cérebro. O córtex processa a informação em uma velocidade imensurável para reconhecer o(s) objeto(s). Mas o olho humano não pode acumular luz por longos períodos para intensificar imagens fracas ou distantes, e, além disso, o olho não pode armazenar uma imagem para referência futura.

Por outro lado, a visão de máquina se destaca na medição quantitativa de uma cena estruturada devido à sua velocidade, precisão e repetibilidade. Portanto, uma linha de produção usando visão pode inspecionar e identificar milhares de peças por minuto. É também por isso que a visão de máquina pode ser usada em alta resolução para reconhecer detalhes em objetos pequenos demais para serem vistos pelo olho humano.

Visão Reduz Custos de Manufatura

Faz sentido que remover o componente humano de peças sendo testadas, manuseadas ou observadas para inconsistências previna danos e reduza tempo e custos de manutenção associados ao desgaste de componentes mecânicos. Também é comprovado que a visão de máquina adiciona um componente positivo de segurança ao processo de manufatura ao reduzir o envolvimento humano, aumentando benefícios operacionais. Além disso, previne contaminação humana em salas limpas e protege trabalhadores de ambientes perigosos. Todos esses fatores são cumulativos para aumento da produtividade, que é sempre um fator significativo na manufatura.

Integrar visão ao dia a dia da manufatura não está mais no horizonte, e não vai embora tão cedo. A visão de máquina chegou e está sendo integrada a processos de manufatura cada vez mais a cada dia. Visionários implementam pensamento prospectivo. Pensamento prospectivo é o que impulsiona a manufatura americana. Integrar visão como padrão não será diferente.

Fazer parceria com um fornecedor de visão que seja veterano na indústria de máquinas-ferramentas CNC é um pensamento prospectivo inteligente. A equipe A+ Automation da Absolute Machine Tools é qualificada em sistemas de visão 2D, 2,5D e 3D através de OEMs como Cognex, Keyence, Omron e muitos outros. Para mais informações ou ajuda na decisão da melhor solução de automação custo-efetiva para sua empresa, entre em contato conosco hoje em info@absolutemachine.com ou ligue para 800-852-7825. Somos a Absolute e estamos aqui para ajudar!

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Confira nossas postagens anteriores na série "Implementando um Cobot com Sucesso":

• Passo 1: O Cobot é Apenas Uma Parte da Aplicação
• Passo 2: Qual o Papel dos Integradores Neste Processo?
• Passo 3: Como o Trabalho é Estagiado? Deve Fazer Parte do Plano Mestre
• Passo 4: Escolhendo o End-effector Adequado
• Passo 5: Visão – Você Deve Investir Nela?
• Passo 6: Cobots Precisam de Manutenção Como Robôs Industriais?
• Passo 7: Avaliação de Risco