Les progrès de la visionique sont une force motrice de l'automatisation industrielle, donnant aux machines une capacité humaine à détecter les défauts des produits, à guider les robots, à assurer la sécurité des travailleurs et à optimiser le fonctionnement des usines. De plus, les machines fonctionnent avec une constance et une précision fiables et peu de temps d'arrêt.
Qu'est-ce que la visionique ?
La visionique est la capacité des machines à voir leur environnement et à prendre des décisions basées sur des données visuelles, telles que des données d'images ou des données vidéo dans un environnement industriel. Elle est réalisée grâce à une combinaison de matériel et de logiciels spécialisés qui fournissent une détection et un traitement basés sur l'image dans des environnements industriels. La visionique est généralement déployée via des systèmes basés sur PC ou des caméras intelligentes. Elle peut également être utilisée pour maintenir un environnement industriel sûr et sécurisé.
La visionique a été l'un des principaux moteurs de l'automatisation industrielle ces dernières années. Elle aide à automatiser les processus des usines et des établissements en collectant des données visuelles et en y répondant intelligemment. L'usine intelligente du futur s'appuiera sur la visionique et l'analytique pour obtenir une vision globale des opérations de l'usine, du produit aux personnes et aux processus, ce qui permettra en fin de compte de meilleures décisions commerciales. Par exemple, des applications telles que la surveillance à distance et l'analytique en périphérie fourniront les informations nécessaires à la maintenance prédictive, qui à son tour réduira les coûts de maintenance tout en améliorant le temps de fonctionnement des machines.
Les progrès réalisés dans les capteurs d'images, les processeurs de vision et une gamme plus large d'applications matérielles et logicielles offrent davantage d'options en matière d'intensité de calcul et de consommation d'énergie pour permettre des solutions qui répondent aux besoins spécifiques des utilisateurs finaux industriels.
Lorsqu'ils sont complétés par un apprentissage approfondi, une forme d'intelligence artificielle, les systèmes de visionique sont désormais capables d'effectuer des tâches visuelles avec plus de précision que les yeux humains. Les dernières technologies de visionique permettent de résoudre des problèmes qui n'avaient jamais été abordés auparavant par les machines, par exemple la reconnaissance de caractères sous faible éclairage et sur des surfaces courbes. Elles sont également capables de traiter des images à plus grand nombre de pixels et de traiter des lignes à plus grande vitesse pour la détection des défauts.
Visionique vs. vision par ordinateur
La visionique désigne généralement l'utilisation de technologies de traitement visuel dans des applications industrielles. La vision par ordinateur est un terme plus large qui désigne la technologie fondamentale qui permet la vision dans le commerce de détail, les transports et la surveillance numérique.
Les systèmes de visionique sont alimentés par des algorithmes de vision spécialisés qui interprètent les données à grande vitesse ou dans des environnements industriels difficiles, qui peuvent impliquer une faible lumière, de fortes vibrations, des produits en mouvement rapide ou des températures élevées. La visionique peut également nécessiter une précision incroyablement élevée et des réponses en temps réel.
Systèmes de visionique
Les systèmes de visionique prennent la forme de deux formats principaux :
- Des caméras intelligentes qui ont des algorithmes de visionique capables de réaliser des tâches d'inférence simples
- Des systèmes basés sur PC, tels qu'un boîtier de contrôle de vision, un PC industriel ou un serveur de vision avec des options d'accélérateurs, ou des logiciels d'analytique de vision
Les dernières caméras intelligentes fournissent des nœuds de calcul de base compacts pour les applications de visionique. Ces derniers ont des vitesses de traitement qui rivalisent avec celles des systèmes basés sur PC tout en offrant une configuration et un paramétrage souples et faciles.
Les systèmes de vision basés sur PC se composent d'un PC avec un système d'exploitation et une ou plusieurs caméras. Une carte d'acquisition d'images ou une carte Ethernet dans l'interface du PC avec la caméra pour importer les images. Une application logicielle sur le PC analyse les images, peut porter des jugements et prendre des décisions sur la base des données et envoie ces données de décision (telles que les informations sur la qualité de passage ou d'échec) à d'autres systèmes.
L'usine intelligente du futur s'appuiera sur la visionique et l'analytique pour obtenir une vision globale des opérations de l'usine.
Applications de visionique
La visionique a un certain nombre d'applications intéressantes qui contribuent à réduire les coûts et à accroître l'efficacité dans les milieux industriels, notamment :
| Applications | |
|---|---|
| Assurance qualité et inspection | Les systèmes peuvent inspecter la conformité aux paramètres de conception et de qualité pour non seulement détecter si les marchandises passent ou échouent dans une chaîne de production, mais aussi pour identifier le défaut et sa localisation. |
| Positionnement et conseils | Les systèmes de visionique peuvent automatiser le positionnement des marchandises dans la production, de sorte qu'elles soient en place pour l'étape suivante. |
| Mesure | La visionique utilise les bords d'un objet pour le localiser, l'identifier et le calibrer. |
| Identification | La visionique s'appuie sur des algorithmes traditionnels et d'apprentissage approfondi pour identifier les codes-barres et les caractères trouvés sur les articles sur la chaîne de production. Avec l'ajout d'un apprentissage approfondi, la visionique peut également identifier des caractères et des nombres non standard, même dans des conditions difficiles. |
La visionique est utile dans les opérations de l'usine pour les applications qui comprennent :
| Opérations | |
|---|---|
| Sécurité | Aide à la protection de votre bien le plus précieux, vos employés, en réduisant le risque de situations dangereuses. |
| Sécurité | Aide à la protection des personnes et des biens contre les menaces en surveillant les équipements et les mouvements des travailleurs. |
| Comportement des travailleurs | Assurer le bon déroulement des opérations lorsque les travailleurs interagissent avec la robotique, les autres travailleurs, les appareils et les produits qui circulent dans l'usine ou l'établissement. |
| Gestion des ressources | Suivi et gestion des actifs, y compris les matières premières, les travaux en cours, les produits finis et les stocks, ainsi que leur acheminement depuis le quai d'expédition d'une usine jusqu'à l'entrepôt. |
La visionique dans la fabrication
La visionique est utilisée pour divers cas d'utilisation qui déterminent la valeur commerciale pour les fabricants. Par exemple, une application de vision pour l'assurance qualité peut apporter un traitement d'image en temps quasi réel dans l'usine pour détecter de manière proactive les anomalies mécaniques le long de la chaîne de production d'un fabricant. Cela peut rationaliser les processus d'assurance qualité, minimiser les temps d'arrêt et les défauts et augmenter la vitesse de la chaîne de production.
Logiciels et matériel de visionique
Pour soutenir la production à grande vitesse, les capteurs des caméras doivent être précis, rapides et fiables. Une caméra intelligente dotée d'algorithmes spécialisés permet des applications telles que la détection de défauts, la localisation de la vision, la reconnaissance de formes, la mesure et la reconnaissance optique de caractères (OCR).
Les systèmes de visionique peuvent être alimentés par les processeurs Intel® Core™ et Intel® Xeon® pour les ordinateurs de type PC et serveur, ainsi que par les unités de traitement de la vision (VPU) Intel® Movidius™ pour une accélération de l'apprentissage en profondeur à la limite. Des accélérateurs tels que les FPGA d'Intel® peuvent contribuer à accroître les performances de ces systèmes.
Le kit d'outils Intel® Distribution de OpenVINO™ aide à accélérer le développement d'applications de visionique permettant un apprentissage approfondi. Basée sur les réseaux neuronaux convolutifs (CNN), la boîte à outils rationalise le déploiement du code sur le matériel et les accélérateurs Intel® tout en optimisant les performances sur le matériel ciblé.
Edge Insights for Industrial d'Intel est un logiciel modulaire et validé qui aide les entreprises à combiner leurs périphériques, leurs données et leurs actifs en périphérie pour obtenir des informations plus rapidement. Avec sa fonctionnalité d'ingestion vidéo intégrée, il aide les systèmes de visionique dans leur processus d'apprentissage. Avec la distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™, les systèmes de visionique peuvent étendre leurs capacités en utilisant l'apprentissage approfondi et les réseaux neuronaux.