産業オートメーションにおけるコンピュータビジョンの応用と利点

コンピューター ビジョンは、製造および生産プロセスを自動化および最適化して、効率を高め、製品の品質を向上させることを目的としています。

近年、コンピューター ビジョンは産業オートメーションにおいてますます重要な技術になっています。これにより、工場や製造プラントの運営に革命が起こり、プロセスの自動化、無駄の削減、製品の品質向上が可能になりました。しかし、この革新的な技術はどのようにして生まれたのでしょうか。そして、なぜ今日の産業環境においてそれほど重要なのでしょうか。

産業用アプリケーションにおけるコンピューター ビジョンの起源は、研究者がデジタル画像を分析および解釈するためのアルゴリズムの開発を開始した 20 世紀半ばにまで遡ります。これらの技術は当初、初期のコンピュータの処理能力とメモリによって制限されていましたが、コンピュータのハードウェアが向上するにつれて、コンピュータ ビジョンの機能も向上しました。

コンピューター ビジョンは現在、産業オートメーション システムの重要なコンポーネントです。これにより、機械は周囲の環境を認識し、その認識に基づいて判断を下せるようになり、製造プロセスがより高速かつ正確で効率的になります。産業オートメーション向けのコンピューター ビジョンは、品質管理から予知保全まで、産業分野全体にわたってイノベーションと変革を推進しています。それで、その応用は何でしょうか?

産業オートメーションにおけるコンピュータビジョンの応用

産業オートメーション向けのコンピューター ビジョンにより、人間の知覚と判断を必要とするタスクを機械が実行できるようになり、メーカーは業務を最適化して利益を増やすことができます。

製品組み立て

産業オートメーションアプリケーション向けのコンピューター ビジョンは、製造業における製品やコンポーネントの組み立てにおいて重要な役割を果たします。業界の自動化とインダストリー 4.0 への移行の一環として、完全に自動化された製品の組み立ておよび管理プロセスで広く使用されています。コンピューター ビジョン システムは、組立ラインを監視し、ロボット アームと作業員を誘導します。

異常検出

製造業界では製品の欠陥を特定することに努めており、そのためには正確で詳細な監視が必要です。製造後または納品後に欠陥が発見されると、製造コストが増加し、顧客の不満が生じる可能性があります。これらのコストは、欠陥検出用の AI ベースのコンピューター ビジョン システムを実装するコストを上回ります。このシステムは、カメラと機械学習アルゴリズムを使用してリアルタイムのデータを収集し、事前に設定された品質基準に照らしてデータを評価し、欠陥を識別して偏差の度合いを示します。

レーザー切断

ロータリー切断とレーザー切断は、製造で使用される 2 つの主要なダイカット技術です。ロータリー切断では複雑なツールと鋼鉄の刃が使用され、レーザー切断では高速レーザーが使用されます。レーザー切断は精度が高いですが、硬い材料を切断するのは難しい場合があります。一方、ロータリー切断はあらゆる材料を簡単に切断できます。製造業では、コンピューター ビジョン システムを使用して回転切断を支援し、あらゆるデザインを切断しながら正確なレーザー切断精度を実現できます。デザインパターンがコンピューター ビジョン システムに入力されると、レーザー式または回転式のダイ カッターがガイドされて正確なカットが行われます。

在庫管理

産業オートメーション向けのコンピューター ビジョンは、在庫のカウント、倉庫の在庫の監視、製造資材が不足している場合の管理者への警告に役立ちます。これらのシステムは在庫数えの際のエラーも防止します。大きな倉庫で在庫を見つけるには時間と労力がかかります。一方、バーコード データを使用するコンピューター ビジョン システムを実装することで、在庫管理者は倉庫内の製品をより効率的に見つけることができます。

包装効率

一部の製造業では、製品を梱包する前に生産数量を数える必要があります。このタスクを手動で実行すると、特に医薬品や小売製品などの業界ではエラーが発生しやすくなります。この問題に対処するには、コンピューター ビジョン システムをパッケージング プロセスに統合して、アイテムを正確にカウントし、パッケージング基準が満たされていることを確認できます。コンピューター ビジョンは、パッケージの損傷を検査するためにも使用できます。商品を良好な状態で顧客に届けることは非常に重要であり、梱包が破損していると中の商品が危険にさらされます。コンピューター ビジョン システムはパッケージの損傷をリアルタイムで検出し、損傷した製品が製造工場から出荷されるのを防ぐための即時の措置を可能にします。

リーン製造

リーン製造手法は、無駄を効果的に削減し、ビジネスの生産性を向上させることが証明されています。さらに、インダストリー 4.0 テクノロジにより、意思決定を支援するデータ主導のアプローチの導入が促進され、リーン製造方式により設備の効率が向上し、運用コストが削減されました。特に、コンピューター ビジョン テクノロジーは、製造業界で生産イベントを監視し、リアルタイムの洞察を提供して運用効率とデータ生成を改善するために使用できます。したがって、コンピューター ビジョンは製造企業に大きなメリットをもたらすことができます。

産業オートメーションにおけるコンピュータビジョンの利点

コンピューター ビジョンを産業オートメーションに統合すると、組織のプロセスが大幅に改善されます。

予測メンテナンスを提供

特定の環境条件や高温条件下では、製造プロセスによって材料の腐食や劣化が発生し、機器が変形することがよくあります。これらの問題の解決が遅れると、大きな損失が発生し、製造プロセスが中断される可能性があります。製造業者は、腐食を防ぎ、機械を健全な状態に保つために、予知保全の一環として腐食エンジニアを雇用します。機器の手動監視は継続的ですが、コンピューター ビジョン システムは複数のパラメータに基づいて機械を継続的に監視できます。コンピューター ビジョン システムは、設定されたメトリックからの逸脱があった場合に、管理者に予防的なメンテナンス アクションを実行するよう警告できます。

セキュリティの強化

製造業の労働者は高いレベルの危険に直面しており、安全基準とセキュリティ基準が満たされていない場合は、負傷または死亡のリスクが高くなります。規制当局は製造工場に安全規制を課しており、それに従わない場合は罰則が科せられる可能性があります。従業員の活動を監視し、安全コンプライアンスを確保するためにビデオカメラが設置されていましたが、監視プロセスは主に手動で行われ、従業員は常にビデオストリームを監視する必要がありました。このプロセスはエラーが発生しやすく、重大な結果を招く可能性があります。 AI 駆動型コンピューター ビジョン システムは、生産現場の入口から出口まで継続的に異常を監視することでソリューションを提供できます。違反が検出されると、システムは適切な管理者に通知し、従業員に警告します。

品質改善の促進

コンピューター ビジョン産業オートメーション技術は、製造プロセス中に製品を自動化し、正確に検査することで、産業品質を大幅に向上させることができます。製品の画像やビデオ映像を分析して、欠陥や不具合を自動的にチェックできます。高速化により、手動検査に必要な時間が短縮され、全体的な生産効率が向上します。製品の欠陥や品質データも収集および分析できるため、製造プロセスや製品設計の改善に役立つ貴重な洞察が得られます。

産業オートメーションにおけるコンピューター ビジョンの応用は、今日の従来の方法を変えつつあります。検査プロセスを自動化し、リアルタイムの品質管理を実行し、プロセス改善のための貴重な洞察を提供することで、製造業界に革命をもたらしています。産業現場では、手動検査が品質管理を保証する唯一の方法ではなくなりました。コンピューター ビジョン テクノロジーにより、検査の精度、一貫性、効率が向上し、製品の欠陥や不一致のリスクが軽減されます。産業の発展に伴い、産業オートメーションにおけるコンピューター ビジョン テクノロジの重要性がますます明らかになっています。コンピューター ビジョンの力を活用することで、製造業者はより高いレベルの品質管理を実現し、コストを削減し、顧客満足度を高めることができます。