Konenäkö on ihmissilmän väsymätön ja tarkka jatke

19
NÄYTÄ: kaikki

Teollisuudessa toteutetaan prosesseja robotiikalla, koska se on nopeaa ja varmatoimista. Perinteisesti tuotantolinjoja valvovat ihmiset aistinvaraisesti. Konenäön hyödyntäminen teollisuuden vaativissa automaatio- ja laadunvalvontakohteissa on lisääntynyt ja teknologisia harppauksia tulee tapahtumaan seuraavien vuosikymmenten aikana yhä enemmän.

Konenäön keskeisimmät edut

Konenäön idea on se, että kone pystyy tekemään itsenäisesti päätelmät kuvista ja suorittamaan jatkotoimenpiteet automaattisesti, ilman ihmisen puuttumista päätöksentekoon.

Konenäkö on myös väsymätön ja tarkka. Siinä missä ihminen tarvitsee lepoaikaa, kone tekee toistuvia työvaiheita samalla tehokkuudella tunnista toiseen. Konenäön toistettavuus on lähes 100% kun ihmisen tekemiin visuaalisiin testauksien tarkkuuteen vaikuttavat inhimilliset tekijät. Konenäkö pystyy myös erottelemaan pinnan korkeuseroja, joihin ihmissilmä ei kykene.

Konenäköä löytyy arkielämästä ja teollisuudesta

Konenäköä käytetään muun muassa liikkuvissa roboteissa, joissa tieto saadaan GPS-paikannuksella ja matemaattisilla algoritmeilla. Liikkuvia robotteja ovat muun muassa näkörajoitteisille tarkoitetut opasrobotit ja itseajavat bussit. Käytännössä autonomiset autot ja opasrobotit ovat vielä kehitys- tai testivaiheessa ja niitä ei vielä laajemmin näe arkielämässä.

Etenkin teollisiin ympäristöihin, joissa ihmisen on vaarallista liikkua, konenäköratkaisut soveltuvat hyvin. Hyvä esimerkki teollisuuden alasta, jossa konenäköä hyödynnetään ovat teräsvalimot. Näiden tuotantotiloissa olosuhteet ovat ihmiselle haastavat ja laadunvalvonta suoritetaan erillisestä valvomosta, jolloin aistinvarainen havainnointi on vaikeaa tai jopa mahdotonta. Tarkka kone lähellä valvottavaa tuotantolinjaa sen sijaan pystyy keräämään yksityiskohtaista tietoa sulan metallin teknisestä laadusta, esimerkiksi kuonan kerääntymisestä.

Omronin tuotteissa konenäkökontrolleri käsittelee kuvan välittömästä ja vain haluttu oleellinen tieto siirretään eteenpäin esimerkiksi automaatiojärjestelmiin, pilvipalveluun tai serverille.

Muista nämä konenäön neljä perusvaatimusta

  • Valaistuksen valinta ja mitattavan kohteen havaittavuus (suora, tausta, heijastavat jne.)
  • Kameran valinta ja optimointi tunnistettavalle tuotteelle/kohteelle.
  • Kameran/kameroiden optinen tarkkuus ja sensoriteknologia.
  • Integroitu kuvankäsittelyohjelmisto.

Konenäön haasteita ovat massiivinen datamäärä ja ääriolosuhteet

Ongelmana on, että tietoa tulee massiivisia määriä ja sen tallentaminen vaatii tilaa. Se, mikä on vahvuus, on myös konenäön heikkous. Suurien tietuemäärien päämäärätön säilyttäminen on turhaa ja kallistakin, siksi saatujen tulosten nopea jatkokäsittely ja hyödyntäminen olisi tärkeää.

Omronin tuotteiden etu on se, että dataa siirretään hyvin vähän ja vain ne kuvat, mitkä ovat sovelluksen kannata oleellista siirtää. Kun konenäön kontrollerille on opetettu asiat, mitä kuvasta halutaan tutkia (esimerkiksi dimensiomittauksia, muotoja, tekstejä, värejä, pinnan laatua ja laskentaa niin, että kaikki oleelliset asiat löytyvät kuvasta).  Jos kuvatun kohteen halutut suureet ja mittaustulokset ovat aseteltujen raja-arvojen sisällä, kontrolleri ei siirrä dataa eteenpäin mikäli kyseistä dataa ei muuhun käyttöön tarvita.

Muita haasteita ovat toimintaympäristöjen ääriolosuhteet kuten kylmä, kuuma, tärinä ja sähkömagneettiset kentät, jotka asettavat tarkat vaatimukset konenäössä käytettäville laitteille.

Konenäkö pystyy erottelemaan pinnan korkeuseroja, joihin ihmissilmä ei kykene.

Oikea valaistus on konenäön perusta

Hyvä ja riittävä valaistus on tärkeimpiä ja järjestelmän toimivuuden kannalta keskeisimpiä perusvaatimuksia. Konenäön kannalta nykyiset teolliseen toimintaan tarkoitetut tai valoteholtaan räätälöidyt LED -valaisimet muodostavat tasalaatuisen kuvattavan alueen, jonka pohjalta kohde siirretään digitaalisessa muodossa kuvankäsittelyyn. Suodattamalla muun muassa värisävyjä, kohinaa ja heijastuksia alkuperäisestä kuvasta voidaan tunnistaa ja laskea mitattavat suureet.

Korkean laadun takaaja

Koska konenäkö havaitsee ihmistä tarkemmin vialliset tuotteet, vääristyneet muodot (pinnanlaatu, mitat) ja puutteelliset komponentit, saadaan lopputuloksena tasalaatuisempaa tuotantoa. Konenäkö integroituna robotiikkaan mahdollistaa linjastolla olevien viallisten tuotteiden havaitsemisen sekä pakkaamisen tai siirtelyn pisteiden välillä hyvin suurella toimintavarmuudella. Konenäkö on valmistuksen kannalta keskeinen laatua vaaliva teknologia.

Omronin FH-kamerat

Kameran kuvaussykli ja kuvien analysointi on hyvin nopeaa ja useimmiten vasteajat ovat muutamista millisekunteista muutamiin kymmeniin millisekuntteihin sovelluksista riippuen.

Tutustu Omronin tuotteisiin

https://industrial.omron.eu/en/products/fhv7#videos

Teksti:
Marja Apunen-Mäkelä & Mika Laukkanen / SLO Oy ja Sami Korko / Omron Electronics Oy

Uusi SITECO Monsun® 12/22: kosteudenkestävän teollisuusvalaistuksen suunnannäyttäjä

SITECO:n Monsun® -tuoteperhe tarjoaa välkkymätöntä, luotettavaa ja monipuolista valaistusta erilaisiin teollisiin käyttökohteisiin.

Puhdas hengitysilma on kuin vakuutus parempaan työelämään

Hyvin toimivat hauislihakset ovat yksi tärkeimpiä työkaluja sähköalan ammattilaiselle

VACON® 100 FLOW parantaa veden pumppausta Kristiinankaupungissa

KRS-Vesi vastaa vesihuollosta Kristiinankaupungin alueella. Kun vesihuollon työjuhtina toimivia pumppuja ohjataan VA­CON 100 FLOW -taajuusmuuttajien avulla, toimintavarmuus paranee, virtaama on tasainen ja paineiskut putkistoon vä­henevät. VACON 100 FLOW on Danfoss Drivesin taajuusmuutta­jasarja, joka on suunniteltu tehostamaan virtauksen hallintaa ja säätöä erityisesti veden pumppauksessa.   VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajassa yhdistyvät VACON 100 -sarjan ydinrakenne ja erityistoiminnot, jotka tehosta­vat virtauksensäätöprosesseja. VACON 100 FLOW parantaa pumppujärjestelmien tehokkuutta ja redundanttisuutta, ja siinä on useiden pumppujen samanaikaiseen ohjaukseen suunnitellut toiminnot, esimerkiksi monisäätö- ja rinnansää­tötoiminnot.   Jokaista pumppua ohjaa oma taajuusmuuttaja – pehmeästi KRS-Veden Friivelin-paineenkorotusaseman ja Osvaldin-jätevedenpumppaamon prosessien modernisoinnin yhteydessä pumppujen ohjaukseen valittiin seitsemän VACON 100 FLOW –taajuusmuutta­jaa tehoalueella 5-15 kW. Kolme VACON 100 FLOW -laitetta toimitettiin Friivelin-paineenkorotusasemalle ja neljä laitet­ta Osvaldin-jätevedenpumppaamolle. KRS-Veden Friivelin-paineenkorotusasemalla oli aiemmin käytössä perinteinen ratkaisu, jossa pääpumppua ohjattiin taajuusmuuttajalla, ja kahden lisäpumpun kytkemiseen tar­vittiin erillinen kontaktorikojeisto. Modernisoinnin jälkeen jokaista kolmea pumppua ohjaa oma VACON 100 FLOW -taa­juusmuuttaja, jolloin erillistä kontaktorikojeistoa ei tarvi­ta. Osvaldin-jätevedenpumppaamolla oli aiemmin käytössä pumppujen suorakäynnistys, mikä aiheutti paineiskuja pro­sessiin ja mekaanista rasitusta laitteistoon. Nyt VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajat kiihdyttävät pumppujen moottorit nopeasti, mutta pehmeästi ajonopeuteensa aiheuttamatta mekaanista rasitusta laitteistoon.   Vakiona monipumppusovellus VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajissa on vakiona usean taajuusmuuttajan monipumppusovellus, mikä parantaa luo­tettavuutta ja tehokkuutta. Järjestelmän taajuusmuuttajat ovat yhteydessä toisiinsa Modbus RTU -tietoliikenneväylän kautta ja pystyvät päättelemään, kuinka monta pumppua kulloinkin tarvitaan, millä nopeudella pumpun tulee toimia ja huomaavat, mikäli yksi moottoreista, pumpuista tai taajuus­muuttajista vikaantuu.   Jos kysyntä ylittää pääpumpun mak­simituoton ja lisäkapasiteetille on tarvetta, apupumput kytketään päälle tarpeen mukaan. Pääpumppu ja apupumput vuorottelevat, mikä säästää energiaa ja vähentää pumppujen kulumista. Usean taajuusmuuttajan monipumppusovellus parantaa luotettavuutta, sillä pumppujen pehmeä käynnistys vähentää sähköverkkoon ja mekaniikkaan kohdistuvaa rasitusta ja put­kistoon kohdistuvia paineiskuja. VACON 100 FLOW -laitteen ja usean taajuusmuuttajan monipumppusovelluksen käyt­töönotto on helppoa ja nopeaa eikä vaadi erityisosaamista. Monipumppusovellus on nykyaikainen ratkaisu.         Usean taajuusmuuttajan monipumppusovellus vähentää sähköverkkoon ja mekaniikkaan kohdistuvaa rasitusta ja put­kistoon kohdistuvia paineiskuja. VACON 100 FLOW tuo tasaisen virtaaman ja paineen Ohjaamalla pumppuja taajuusmuuttajalla saavutetaan myös muita tärkeitä etuja, kuten: paremman prosessin ohjauksen optimaa­lisen pumpun ohjauksen VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajien tuomia tärkeimpiä etuja KRS-Vedellä ovat tasainen virtaama ja paine. VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajat mahdollistavat prosessin säädön, minkä ansiosta Osvaldin-jätevedenpumppaamosta virtaama jäteve­denpuhdistamolle on tasainen. Friivelin-paineenkorotusase­malla VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajien ansiosta paine pysyy tasaisena.   Säästää energiaa ja tilaa Yksi taajuusmuuttajien tärkeimmistä eduista on energian säästö. Prosessien ohjaaminen taajuusmuuttajilla voi vä­hentää sähkönkulutusta 20-50 %. Energiansäästö on erityi­sen huomattava pumppujen ja puhaltimien ohjauksessa, kun moottoria käytetään aina prosessin tarpeen mukaisella no­peudella ja joissa energian tarve pienenee suhteessa nopeu­den kolmanteen potenssiin. Taajuusmuuttajateknologia säästää myös tilaa ja kaapeloin­nin määrää. Kaikki KRS-Vedelle toimitetut VACON 100 FLOW -laitteet ovat roiskevesisuojattuja IP54-kotelointiluokan lait­teita, jotka voidaan asentaa laitoksen seinälle lähelle proses­sia. Tällöin säästyy tilaa ahtaissa sähkötiloissa ja kaape­loinnin tarve vähenee. VACON 100 FLOW -taajuusmuuttajat ovat ohjanneet pump­puja KRS-Vedellä jo useita vuosia. Danfoss Drivesin taajuusmuuttajateknologia olikin jo ennestään tuttua, sillä jätevedenpuhdistamolla ja muilla ve­denottamoilla on käytetty VACON® CX- ja VACON® NXS -sarjan taajuusmuuttajia pumppujen ohjauksessa ennen VACON 100 FLOW -mallia.