Revolucionando Processos de Coleta Através da Internet Industrial das Coisas

De acordo com a Market Research Engine, o mercado de Internet Industrial das Coisas (IIoT) crescerá a uma taxa composta de crescimento anual de mais de 8% nos próximos cinco anos.

Como tal, a IIoT pode ser vista como a próxima fronteira que traz um novo nível de produtividade e eficiência para fábricias em todo o globo. É um elemento chave da manufatura inteligente e uma necessidade para todas as empresas que buscam vantagem competitiva.

Claro, a IIoT não existe por conta própria — ela depende de uma interação das tecnologias mais avançadas, incluindo robótica, inteligência artificial (IA), visão de máquina, sistemas de computação em nuvem, sistemas de análise de dados e outros. Este artigo focará na importância da visão de máquina e nos avanços mais recentes no campo que moldam a IIoT e definem aplicações que podem ser automatizadas dentro de seu contexto.

Vamos descompactar isso passo a passo, explicando primeiro o que a Internet Industrial das Coisas realmente é.

O que é a Internet Industrial das Coisas, ou IIoT?

A Internet Industrial das Coisas é uma rede de dispositivos inteligentes conectados e análise de dados em tempo real — e o uso dessas tecnologias — em aplicações industriais de indústrias de manufatura. Representa a forma mais avançada de automação para permitir produção contínua e otimização não-parada através de manutenção preditiva e monitoramento remoto. Tecnologias IIoT impulsionam decisões de negócios rápidas e precisas, aumentam produtividade e eficiência, maximizam qualidade do produto, melhoram segurança do trabalhador, economizam tempo e reduzem custos minimizando desperdício de recursos.

A IIoT é um elemento chave de uma Fábrica Inteligente e, como tal, está intimamente acoplada com a 4ª Revolução Industrial, ou Indústria 4.0.

Agora, qual o papel da visão de máquina na IIoT?

Visão de máquina na IIoT

O mercado de visão de máquina industrial está crescendo em ritmo recorde. Avanços em visão de máquina estão entre os principais impulsionadores de aplicações industriais avançadas e automação de fábrica; especialmente imagem 3D é dada importância primordial dentro deste nicho.

A crescente adoção de tecnologias de visão 3D de máquina em aplicações IIoT é impulsionada por sua crescente acessibilidade, capacidades melhoradas tanto do lado de software quanto hardware, e uma gama crescente de aplicações. Estas incluem guiamento de robô, manipulação e classificação de objetos, inspeção de produto e controle de qualidade, controle de processo em tempo real, e muitas outras aplicações.

Até recentemente, a visão 3D de máquina limitava as áreas de aplicação acima a cenas estáticas. Isso significava o seguinte:

Objetos movendo-se em um transportador precisavam ser parados para serem escaneados e manipulados por um robô. Similarmente, um robô guiado por visão 3D anexada ao seu braço precisava parar de se mover para cada aquisição de escaneamento. Isso tem uma razão simples.

Tecnologias convencionais de sensoriamento 3D para escanear grandes áreas de trabalho não são capazes de escanear objetos em movimento em alta qualidade.

Até recentemente, as tecnologias mais populares que o mercado oferecia para escanear objetos em movimento foram Time of Flight ou sistemas estéreo ativo. Sua principal vantagem é velocidade e longo alcance de escaneamento. Mas eles têm uma limitação maior — sua resolução é frequentemente VGA (Video Graphics Array = um padrão de resolução para exibição de gráficos em monitores) e sua precisão só pode atingir vários milímetros. Além disso, eles não podem fornecer bons detalhes nas bordas e a imagem 3D inteira tem ruído bastante alto.

Portanto, se você precisa de alta qualidade, sensores de luz estruturada podem ser a escolha certa. Eles podem escanear todos os tipos de materiais e superfícies em várias condições de trabalho, fornecendo dados robustos e alta precisão. No entanto, eles também têm uma limitação fundamental — só podem ser usados se a cena for perfeitamente estática, pois não são capazes de escanear objetos em movimento ou vibrando. Isso ocorre porque um sistema de luz estruturada projeta uma sequência de padrões de luz em uma cena e se o objeto escaneado se move, o padrão projetado é quebrado. O resultado é alto ruído, artefatos voadores, ou até mesmo uma nuvem de pontos incompleta.

Então, como obter tanto alta qualidade quanto alta velocidade de escaneamento 3D?

A tecnologia nova e revolucionária da Photoneo combina a velocidade de sistemas ToF/estéreo ativo e a qualidade de sistemas de luz estruturada — como a única no mercado. É chamada de Parallel Structured Light e fornece nuvem de pontos de alta resolução com 900.000 pontos 3D, precisão submilimétrica, baixo ruído, contornos detalhados, alta robustez, completude do escaneamento em vários materiais, e alta qualidade nas bordas. E a coisa mais importante é — tudo isso pode acontecer em movimento.

Isso transforma aplicações IIoT desde a base.

Expandindo a gama de aplicações IIoT com movimento

A Parallel Structured Light, que é implementada na câmera 3D MotionCam-3D da Photoneo, transforma a automação ao permitir aplicações completamente novas e encurtando tempos de ciclo e latência nas existentes.

Na robótica mão-olho, o robô não precisa mais parar para fazer um escaneamento e então realizar a ação requerida, pois a tecnologia fornece um fluxo contínuo de dados 3D de alta qualidade mesmo durante movimentos aleatórios ou vibrações.

A Parallel Structured Light também pode acelerar aplicações 3D convencionais como a manipulação de objetos no espaço 3D ou a avaliação de sua qualidade durante o processo de manufatura. Um exemplo de tal aplicação é o reconhecimento e coleta de objetos colocados em um transportador em movimento e sua subsequente classificação de acordo com certos critérios — como OK ou NÃO OK.

Além de processos de manufatura, a tecnologia também estende o potencial da IIoT para setores como logística, e-commerce e outros. Pode ser usada para identificação de pacotes passando em uma esteira transportadora ou transportador aéreo e navegar um robô para pegá-los, classificar e deixá-los no recipiente certo ou outro local. Combinando a Parallel Structured Light com inteligência artificial (IA), seu potencial e faixa de aplicação se estendem ainda mais.

Visão 3D de máquina é um elemento chave da Industrial IoT e, enquanto seus avanços moldam todo o mundo IIoT, a IIoT, por sua vez, molda tendências de visão 3D de máquina. À medida que a IIoT se torna padrão em fábricas modernas, podemos esperar crescimento rápido em sistemas de visão de máquina conectados, IA e outros elementos centrais. Esta rede conectada tornará possível analisar, entender e otimizar processos de manufatura e logísticos em qualquer configuração industrial.