マシンビジョンはインダストリー4.0とIoTの鍵です
マシンビジョンは、消費者レベルおよび商用レベルのハードウェアに環境を観察および解釈する前例のない機能を提供する一連のツールで機械学習に加わります。産業環境では、これらのテクノロジーに加えて、自動化と高速ネットワーキングが、新しい産業革命であるインダストリー4.0につながります。また、廃棄物が少なく効率の高い産業活動を行うためのまったく新しい方法を提供します。
今ではそれが独自のものになりつつあり、世界中の企業がマシンビジョンがもたらすメリットを模索しています。
マシンビジョンは、製造、掘削、および採掘に影響を与えます。さらなるメリットは、貨物とサプライチェーンの管理、品質保証、マテリアルハンドリング、セキュリティ、およびその他のさまざまなプロセスと垂直統合に見られます。
マシンビジョンはやがてどこにでもあるようになり、産業界のモノのインターネットの構築に重要なインテリジェンスの層が追加されます。これは、企業がすでにそれをどのように機能させているかを示しています。
マシンビジョンとは何ですか?
マシンビジョンは、マシンに周囲の認識を高める一連のテクノロジーです。それは、その認識に基づく高次の画像認識と意思決定を容易にします。
マシンビジョンを活用するために、産業機器は高忠実度のカメラを使用して環境またはワークピースのデジタル画像をキャプチャします。画像は、無人搬送車(AGV)またはロボット検査ステーションで撮影できます。そこから、マシンビジョンは非常に高度なパターン認識アルゴリズムを使用して、その位置、アイデンティティ、または状態について判断します。
手動検査では、適切な照明を実現することは、マシンビジョンを正しく行うための重要な要素です。
LED、石英ハロゲン、メタルハライド、キセノン、従来の蛍光灯など、いくつかの光源がマシンビジョンアプリケーションで一般的です。バーコードまたはワークピースの一部が影になっている場合、それがない場合は読み取り値にエラーが発生する可能性があります。その逆も同様です。
マシンビジョンは、洗練されたハードウェアとソフトウェアを組み合わせて、マシンが外部の刺激を観察し、新しい有益な方法で反応できるようにします。
マシンビジョンはビジネスと産業用IoTをどのようにサポートしますか?
産業用モノのインターネット(IIoT)デバイスの急増は、技術の進歩における重要な瞬間を示しています。 IIoTは、企業に前例のない業務の可視性を上から下まで提供します。ネットワーク化されたセンサーとクラウドベースのエンタープライズおよびリソースプランニングハブは、ローカル資産とリモート資産、およびビジネスパートナー間の双方向のデータモビリティを提供します。
双方向の可動性は、機械的なピストンやベアリングと同じくらい小さいものにすることができます。また、トラックのフリートと同じくらい大きくなる可能性があり、適切なIoTハードウェアとソフトウェアを使用して貴重な運用データを生成できます。企業は、リソースや労力に縛られている場合でも、どこにでも目を向けることができます。
モノのインターネットは、何よりもまず、ユビキタスコンピューティングを表しています。
マシンビジョンはこれらすべてにどこに適合しますか?マシンビジョンにより、既存のIoT資産がさらに強力になり、価値と効率を向上させることができます。まったく新しい機会が生まれることが期待できます。
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センサーをさらに便利にします。
マシンビジョンにより、IoT全体のセンサーがさらに強力で便利になります。センサーは、生データを提供する代わりに、意思決定やさらなる自動化に使用できるレベルの解釈と抽象化を提供します。
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帯域幅要件を削減します。
マシンビジョンは、大規模なIoTビルドアウトの帯域幅要件を削減するのに役立つ可能性があります。マシンビジョンは、ソースで画像とデータをキャプチャして分析のためにサーバーに送信するのと比較して、通常、データのソースで調査を実行します。現代の業界は数百万のデータポイントを生成しますが、マシンビジョンとエッジコンピューティングのおかげで、その多くはセカンダリロケーションへの送信を必要とせずに実用的な洞察を生み出すことができます。
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IoT自動化ソリューションをサポートします。
マシンビジョンは、IoT自動化テクノロジーを非常によく補完します。ロボット検査ステーションは、人間のQA従業員よりも迅速かつ正確に作業でき、欠陥や例外が検出されると、意思決定者に関連データを即座に表示します。
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ロボットとコボットの安全性と有用性を向上させます。
マシンビジョンで構築された誘導システムは、ロボットとコボットに優れた自律性と経路探索能力を提供し、人間の労働者と一緒に、より速く、より安全に作業するのに役立ちます。エラーのリスクが高い倉庫やその他の設定では、マシンビジョンにより、ロボットの注文ピッカーが応答時間を改善し、ビジネスの損失につながる履行の欠陥を制限することができます。
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アセットの相互認識を高めます。
今日および明日の経済では、時間、材料、および労力を大幅に削減しながら運営する企業や業界が必要です。機械のビジョンにより、ドローン、マテリアルハンドリング機器、無人車両とパレットトラック、製造ライン、検査ステーションが、ネットワークの他の部分と詳細で貴重なデータをより適切に交換できるようになります。
工場の設定では、ボトルネック、オーバーラン、その他の混乱が少なく、機械と人がより調和して作業していることを意味します。
企業はマシンビジョンをどのように適用していますか?
典型的な産業プロセスに含まれる各ステップについて考えるとき、マシンビジョンが運用を改善できる各ポイントを理解することは難しくありません。
単一の自動車部品を製造するために、人間と機械が協力して原材料を調達し、その品質を評価し、加工のために工場に輸送し、各製造段階で施設内を移動します。最終的に、彼らはQAプロセスを通じてそれをうまく確認し、その後再びドアの外に出て、その旅の少なくとも最後の1つの区間が待っています。後で、小売業者またはエンドユーザーがそれを受け取ります。
この製品が静止している、輸送中、またはまだ組み立てられていないかどうかにかかわらず、マシンビジョンは製品の処理を自動化する方法を提供します。組み立てなどのすべての部門の効率を改善し、より高く、より一貫した品質レベルを維持します。
企業はすでに、現実の世界でのワークフローにマシンビジョンを追加しています。
一部のアプリケーションは、無人車両が安全に追跡できるように倉庫の床にラインを配置するのと同じくらい簡単です。他のマシンビジョンツールはさらに洗練されていますが、最も単純な例でさえゲームチェンジャーになる可能性があります。
産業の世界でマシンビジョンの最もエキサイティングな例のいくつかは、かつてロボットにアウトソーシングすることが困難または不可能であると考えられていたタスクを含みます。前述のように、倉庫のゴミ箱からのピッキングは、エラーに関しては本質的にリスクの高いプロセスです。履行の間違いはのれんと顧客を犠牲にします。
製品の損傷、アイテムの場所、SKUのわずかな変動がこの分野の最大のエラーの原因であることを考えると、ビンピッキングの機械学習は当然のことです。
現在、ほぼ100%自律的な注文ピッキングロボットが利用可能であり、安全にナビゲートし、ビン内の部品や製品を検査し、マニピュレーターアームを使用して適切なピッキングを行い、そのピックをステージングまたはパッケージングエリアに輸送できます。
>最終的に、これは、顧客が注文したものと似ているが完全には一致しない、破損した商品や誤ったSKUを出荷するリスクが企業にはるかに少ないことを意味します。
品質保証と検査の自動化は、マシンビジョンとIoTのもう1つの側面であり、急速に普及しています。
一部の最新の製造環境では、人身御供を犠牲にすることなく、雇用主がQAプロセスの結果を自動化および改善するのに役立ちます。代わりに、自動検査ステーションがこの優先度の高い作業に取り組み、従業員はより認知的に要求の厳しいスキルを学びます。
コボットは、2025年までにすべてのロボット販売の34%のシェアを達成する可能性があります。これは主に、マシンビジョンの改善と、現代産業からの非効率、不正確さ、無駄を可能な限り排除するための推進力によるものです。
マシンビジョンと第4次産業革命
マシンビジョンは今後数年間進化し続け、多くの人が第4次産業革命と呼ぶインダストリー4.0にさらに貢献することを期待してください。マシンビジョン機能を備えた組み込みおよびボードレベルの画像処理を特徴とする、より新しい低コストの製品については、すでに目が訓練されています。
マシンビジョン機能は、IoTとマシンビジョンのさらに広範な採用と、企業がデジタルインテリジェンスを活用するための新しい方法につながります。
注目の画像クレジット:HAHN Group、CC BY-SA
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