行业动态

机器视觉与工业4.0

 

纵观人类历史长河,工业时代以前的生产力增长几不可察,而近200多年生产力爆发奔腾式变革正是得益于工业革命。以蒸汽机为标记的机械化工业革命1.0使人的体力被解放和大幅提升;以电力为标记的电气化工业革命2.0实现了大规模流水线作业,开创了产品批量规范化生产的新模式;以电子和计算机为标记的自动化工业革命3.0实现了顺序化自动化生产,不但解放了体力劳动,还局部接管了脑力劳动,工业迈入“无人(少人)化”。

 

社会进步永远离不开以人为本,工业生产满足人们基本需求以后,肯定向着越来越精致化、人性化、个性化的偏向开展,肯定要走向无人生产、灵动制造之路,工业4.0时代唯有开展智能制造,别无它途。

 

一、工业4.0时代的技术特点——视觉与图像技术是核心(从“智眼”到“智人”)。

 

国务院《中国制造2025》十分务实,未来10年我国智能制造的首要目的是在解放劳动力的前提下实现生产力与生产质量的进一步提高,我们认为核心竞争力还是比的“快速”和“精准”(精准是能力,也是质量)。智能制造的核心是“智”。“智”的核心是什么——就是信息获取的快和准、信息处理的快和准。一个人的武功高低,要看“手眼身法步”,要想成为智能制造的武林高手,“眼力”和“招法”的水准是核心之中的核心。

 

视觉与图像技术是20世纪人类Z伟大技术之一。人们感知外界信息的80%是通过眼睛获得的,图像包括的信息量是Z巨大的。信息时代, 是工业信息时代,视觉图像技术注定将成为扛鼎。

 

视觉技术, 提高了工业自动化中信息的获取能力,信息将不再是简单维度的简单数据,而是广域立体的海量数据,同时在速度、尺寸、光谱等维度大大突破人眼极限,例如:视觉系统基本覆盖全光谱,区分率可以抵达1微米,速度可以抵达每秒上亿帧,这在速度和精度上都大大凌驾了目今的工业制造水平,甚至满足未来相当长时间更加精密、更加高速的制造要求, 可包管在工业制造中信息获取的快和准。另一方面,图像技术飞速开展,让海量图像信息得以高速、实时、智能的被剖析利用,大大提高了人的判决速度,越来越接近人的智慧水平,助推工业生产中信息处理的快和准。

 

视觉与图像技术相结合就是给工业设备装置了一双超等“智眼”。

 

未来的工业生产将以“智眼”为核心,装备在千千万万、形形色色的设备上,指挥各种各样的“手、脚、身体”举措,实现“深度感知、智慧决策、自动执行”,成为“智人”,让自动化智能化工业制造插上翅膀腾飞!

 

二、视觉技术效劳工业4.0的技术架构——四个智能化(智能识别、智能丈量、智能检测、智能互联)。

 

视觉图像究竟要开展哪些技术,究竟会如何改变我们的工业,让我们想像一下未来生产制造的景象吧。

 

在一个电子产品的生产车间,各种芯片和元器件的尺寸已经从几mm~几十mm缩小到几微米到几十微米,元器件的焊接和组装在视觉系统的扶引下由生产机器人如做外科手术般精密的操作,由于器件的尺寸和质量都减小了几百倍,装配速度大幅提高,每秒钟可以完成上百次举措,生产效率提高了百倍,一个包括了上千元器件的电子产品在流水作业中只需10秒钟就制造完成。视觉系统采用了10个成像单位同时工作,实现多角度立体成像,大范畴毫米级成像和超精密微米级成像相结合,每个成像单位的速度都抵达了每秒1000帧以上,整个系统同时获取的图像信息超越每秒1万帧,都可以实时处理并综合完成目标定位,精确丈量,发出精确举措指令。同时,另外10个成像单位对产品,立即进行多角度多维度扫描,确认质量是否达标。忽然,某个产品的一个焊点呈现问题了,合格焊接面积2微米,实际只抵达了0.85微米,这将导致信号传输的阻抗增大而使工作频率达不到正常范畴,视觉舷立即扶引检验机器人,剔除废品至分支工序进行修复。组装车间超越500个成像单位监控各种环境指标,并把全部图像数据和其他数据综合到中央信息效劳器,经过剖析,在呈现焊点偏差的瞬时,共发明5个异常,包括驱动电流的一个微小摆荡、一次举措微小阻滞……问题找到了,图像剖析和历史数据剖析发明其中一个关节的润滑接近颐养寿命,立即进行自动赔偿润滑,故障隐患排除,系统飞速运转如常……

 

上述场景远不可覆盖工业4.0的全部,但管中窥豹,可见一斑。面对这些要求,视觉图像技术需要重点构建四大核心能力。

 

D 1,智能识别。识另外目的是为下一步操作找到目标,目标识别要从大宗信息中找到关键特征,需要把海量信息快速收敛,其智能水平要求高,准确度和可靠度是关键。

 

第二,智能丈量。丈量是工业的基础,没有丈量就没有产品,丈量的功夫高低就看精准度。

 

第三,智能检测。检测是在丈量的基础上完成的,根据丈量结果和目标之间的偏离度,判断合格与否。可是检测往往不是简单指标的结果比较,需要多信息多指标综合剖析判断,基于繁杂逻辑的智能化判断是关键。

 

第四,智能互联。“未来是数据的世界”,数据互联将迸发无穷的创造力。就像人的大脑神经元,当信息和节点超越 数量,就能爆发自主学习、自主创造能力,创造才是智慧,创造才是开展之源。当图像的海量数据在多节点收罗互联,同时将人员、设备、生产品资、环境、工艺等等数据互联,就会衍生出深度学习、智能优化、智能预测等等立异能力,显示出大数据的魅力,才会展示出工业4.0的真正威力。

 

面向未来工业的视觉图像的硬件、软件、集成技术开展,将会进入目标时时升级,技术上精益求精,立异脚步永不绝息的时代!而中国从事机器视觉的企业正逢其时,要努力开展核心能力和加强立异,同时大力联合自动化设备商、机器人制造商,“为机器植入眼睛和大脑”,让视觉图像技术成为中坚,扛起制造财产升级的大旗!

 

三、时代之选,行业之幸,中国之幸!

 

工业4.0概念,Z大的受益者是中国,关于在劳动力密集时代尝到甜头而对威胁尚不敏感的中国制造业如当头棒喝,又似醍醐灌顶。开展制造业是中国的 战略,《中国制造2025》已经昭示了政府的动心和决心,一经发动必将高速改变局面,我国工业也将走向新的高度。

 

机器视觉行业重点聚焦效劳工业。在过去很多年的开展中规模始终偏小,研发多以项目运作,规模化大批量应用的产品开发凤毛麟角,远不可气候,这也是我国制造业普遍自动化水平低,自我革新驱动力弱所致。可是中国的机器视觉的先行者在相对狭小空间积极拓展,积蓄能量,积累了相当一批人才、技术与管理经验,例如bet356亚洲中文版科技拥有精度Z高的3D视觉引导系统,在融合了大数据剖析、机器人视觉、机器人力矩及控制,计算机图片识别技术等基础上,结合国际Z的机器人技术,成绩了全球首台认知机器人。目今,我国制造业的革新 会引爆视觉图像行业高速开展,中国机器视觉也须责无旁贷的承当这个历史使命,助力中国工业制造业转型升级,知难而进,后来居上!

 

视觉与图像技术是工业4.0的重要核心,互促开展是技术的必定,更是时代的选择。中国视觉行业开展30年,历史机遇绝禁止错过,再不必嗟叹未逢其时,我们需要的是赶快行动,发挥蓬勃的才智,展现旺盛的立异,在时代大潮中论英雄!


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