Perkembangan otomasi industri di Tiongkok telah mencapai tingkat kematangan yang tinggi, dan sebagian besar masyarakat sudah memahaminya. Untuk memperdalam pengetahuan Anda tentang otomasi industri, artikel ini akan mengeksplorasi dua aspek utama: 1. Penerapan visi mesin dalam otomasi industri, dan 2. Mengapa otomasi industri menggunakan sistem visi mesin. Jika Anda merasa konten mendatang menarik, silakan lanjutkan membaca.
I. Penerapan Visi Mesin dalam Otomasi Industri
Visi mesin telah lama diintegrasikan ke dalam sistem otomasi industri untuk meningkatkan kualitas dan hasil produksi dengan menggantikan inspeksi manual tradisional. Dari operasi pengambilan-dan-tempat dan pelacakan objek hingga metrologi dan deteksi cacat, memanfaatkan data visual akan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan dengan memberikan masukan lulus/gagal secara langsung atau mengaktifkan loop kontrol-loop tertutup.
Penggunaan visi melampaui otomasi industri; kita juga melihat kamera diterapkan secara luas dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada komputer, perangkat seluler, dan khususnya pada mobil. Kamera baru diperkenalkan pada kendaraan beberapa tahun yang lalu, namun saat ini mobil dilengkapi dengan banyak kamera untuk memberikan pengemudi pandangan 360 derajat kendaraan secara menyeluruh.
Namun, kemajuan teknologi yang paling signifikan dalam visi mesin adalah kekuatan pemrosesan. Dengan kinerja prosesor yang meningkat dua kali lipat setiap dua tahun dan fokus berkelanjutan pada teknologi pemrosesan paralel seperti CPU multi-inti, GPU, dan FPGA, perancang sistem vision kini dapat menerapkan algoritme yang sangat kompleks pada data visual, sehingga menciptakan sistem yang lebih cerdas.
Kemajuan dalam teknologi pemrosesan membuka peluang baru lebih dari sekedar algoritma yang lebih cerdas atau lebih kuat. Mari kita periksa kasus aplikasi untuk menambahkan kemampuan penglihatan pada mesin manufaktur. Sistem ini secara tradisional dirancang sebagai jaringan subsistem cerdas yang membentuk sistem terdistribusi kolaboratif, sehingga memungkinkan desain modular.
Namun, seiring dengan peningkatan kinerja sistem, penerapan pendekatan-yang berpusat pada perangkat keras ini mungkin akan menemui kesulitan, karena sistem ini biasanya menggunakan campuran protokol-waktu penting dan non-waktu-penting untuk interkoneksi. Menghubungkan sistem yang berbeda ini melalui berbagai protokol komunikasi dapat menyebabkan kemacetan dalam latensi, determinisme, dan throughput.
Misalnya, jika perancang mencoba mengembangkan aplikasi menggunakan arsitektur terdistribusi ini sambil mempertahankan integrasi erat antara sistem penglihatan dan gerak-seperti yang diperlukan dalam aplikasi servo penglihatan-mereka mungkin menghadapi tantangan kinerja yang signifikan karena kapasitas pemrosesan yang tidak mencukupi. Selain itu, fakta bahwa setiap subsistem memiliki pengontrolnya sendiri sebenarnya mengurangi efisiensi pemrosesan.
Terakhir, pendekatan terdistribusi-yang berpusat pada perangkat keras ini memaksa desainer untuk menggunakan alat yang berbeda untuk setiap subsistem: perangkat lunak penglihatan khusus untuk sistem penglihatan, perangkat lunak-khusus gerakan untuk sistem gerakan, dan sebagainya. Hal ini menimbulkan tantangan khusus bagi tim desain yang lebih kecil, di mana seorang insinyur mungkin bertanggung jawab atas banyak komponen.
II. Mengapa Sistem Visi Mesin Digunakan dalam Otomasi Industri
Ada lima alasan utama untuk menggunakan sistem visi mesin dalam kontrol otomasi industri:
Presisi- Karena keterbatasan fisik mata manusia, mesin memiliki keunggulan tersendiri dalam hal presisi. Bahkan ketika manusia mengandalkan kaca pembesar atau mikroskop untuk pemeriksaan produk, mesin tetap lebih akurat, mencapai presisi hingga-seperseribu inci.
Pengulangan- Mesin dapat melakukan inspeksi berulang kali menggunakan metode yang sama tanpa kelelahan. Sebaliknya, mata manusia menunjukkan variasi yang halus dalam setiap pemeriksaan, bahkan ketika memeriksa produk yang identik.
Kecepatan- Mesin memeriksa produk lebih cepat. Hal ini sangat menguntungkan ketika mendeteksi-objek bergerak berkecepatan tinggi, misalnya di jalur produksi, yang meningkatkan efisiensi produksi.
Objektivitas-Inspeksi manusia mempunyai kelemahan kritis: bias emosional. Hasil berfluktuasi sesuai suasana hati pemeriksa, sedangkan mesin beroperasi tanpa emosi manusia, sehingga menghasilkan hasil yang dapat diandalkan secara konsisten.
Biaya-Mesin bekerja lebih cepat dibandingkan manusia, artinya satu unit inspeksi otomatis dapat menangani beban kerja banyak pekerja. Selain itu, mesin tidak perlu istirahat, tidak pernah sakit, dan dapat beroperasi terus menerus, sehingga meningkatkan efisiensi produksi secara signifikan.
Sistem visi mesin dengan cepat menangkap data dalam jumlah besar, memfasilitasi pemrosesan otomatis, dan berintegrasi secara lancar dengan spesifikasi desain dan kontrol manufaktur. Akibatnya, mereka banyak digunakan dalam produksi otomatis modern untuk pemantauan proses, inspeksi produk jadi, dan kontrol kualitas. Sistem visi mesin meningkatkan fleksibilitas produksi dan tingkat otomatisasi. Mereka biasanya menggantikan penglihatan manusia di lingkungan berbahaya yang tidak cocok untuk pekerjaan manual atau di mana kemampuan visual manusia tidak mencukupi. Dalam produksi industri-bervolume tinggi, inspeksi visual manual terbukti tidak efisien dan tidak tepat, sedangkan metode inspeksi visi mesin secara signifikan meningkatkan produktivitas dan otomatisasi. Selain itu, visi mesin memfasilitasi integrasi informasi yang lancar, yang berfungsi sebagai teknologi dasar untuk manufaktur-terintegrasi dengan komputer.