Endüstriyel Görüntü İşleme: Üretimde Verimlilik

Görüntü işleme, geleceğin en önemli ve zorlu sensör teknolojilerinden birisidir. Yakın zamana kadar, görsel sensörleri pratik uygulamalara entegre etmek son derece pahalıydı. Günümüzde görüntü işleme sensörleri, zorlu algılama ortamlarında standart çözümlere kıyasla maliyet avantajı sunan çok çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda uygulanabilir hale gelmiştir. Bu yazımızda Endüstri 4.0’ın önemli bileşenlerinden biri olan endüstriyel görüntü işlemeyi inceleyeceğiz.

18

Endüstriyel Kamera Sistemleri ve Geleceğin Üretim Süreci

Endüstriyel görüntü işlemeye örnek gösterebileceğimiz uygulamalarda kullanılabilen cihazlar ve sistemler, uygulama gereksinimlerine uyarlanmış barkod görüntüleyicilerden, görüntü sensörlerine ve sistem çözümlerine kadar uzanır. Çözümün karmaşıklığı ve entegrasyonun maliyeti her kullanıma göre değişir. Her teknolojinin eldeki uygulama için avantajları bulunmaktadır.

Endüstriyel kameralar etrafında inşa edilen görüntü işleme sistemleri otomatik üretimde vazgeçilmez bir bileşendir. İmalatın tüm aşamaları boyunca, ham madde ve üretim izlenmesi - denetimi (yani kusur tespiti) ile nihai denetime ve kalite güvencesine kadar, yüksek verimlilik ve sıkı kalite standartlarının elde edilmesinde rol oynayan vazgeçilmez bir üretim parçasıdırlar. Endüstri 4.0 terimi, yeni üretim şekilleri ve endüstriyel üretim içindeki organizasyonu ifade eder. Bunun temelini, geniş ağ ve veri iletişimiyle elde etmektir. Hedef, kapsamlı veri toplama ve etkin bilgi alışverişi üzerine kurulu kendini organize, daha güçlü özelleştirilmiş ve verimli bir üretimdir.

Görüntü kaydı ve işleme, Endüstri 4.0 için gerekli bilgileri yakalamak açısından belirleyici unsurlar olabilirler. Görüntü işleme sistemlerinin üretime entegrasyonunu kolaylaştıran unsurlar arasında kamera, kayıt ve görüntü performanslarının sürekli olarak geliştiği halde kameraların ve entegre olduğu sistemlerin daha küçük ve daha uygun fiyatlı olmaya devam etmesidir. Eskinin karmaşık sistemleriyle karşılaştırıldığında günümüzün küçük ve verimli sistemleri aynı sonuçları verebilir hatta daha iyi sonuçlar elde etmemizi sağlayabilirler. Sürekli genişleyen ağ olanağı ile birlikte yürüyen bu teknolojik ilerleme, Endüstri 4.0'daki yeni uygulamalar için büyük bir potansiyeli ortaya çıkarmaktadır.

Endüstriyel Görüntü İşleme

Endüstri 4.0'ın önemli bir etkisi, kontrol otomasyonunu kullanması sayesinde birçok iş parçasının sadece büyük miktarlarda değil, aynı zamanda çok daha küçük partiler halinde üretilebileceği gerçeğidir. Bunun için de genel üretim için programlanmış sistemleri özel üretime uyarlamak gerekmektedir. Örneğin görüntü işleme sistemleri yeni üretilen özel metal parçaların kaplanması için kullanılabilir. Otomatik püskürtme uçları normalde önceden programlanmış boya hareketlerine dayanarak çalışırlar. Bu önceden programlanmış hareketleri özel iş için uyarlamak zordur. Onları tasarım özelliklerinden belirlemek ilke olarak mümkün olabilir. Bununla birlikte, nihai püskürtme modelinin hesaplanması son derece karmaşık ve kesin değildir fakat endüstriyel kameralar, parçanın kendi üzerinde şekli ve konumunu belirlenerek sprey kollarını buna uygun olarak yönlendiren hassas ölçümler yapabilir. Aynı zamanda, boyama sonuçları, boyanın değerlendirilmesi ya da kaplamada daha karmaşık yansıtıcı özelliklerin ölçülmesi yoluyla, optik olarak kontrol edilebilir. Bu kontrol verileri gerçek zamanlı olarak kontrol ünitesine akabilir. Bu sayede, otomatik kaplama için bir kendi kendine öğrenme sistemi haline gelebilir. Yeni ve benzer bileşenler, daha sonra, önceki deneyime dayanarak daha verimli bir şekilde işlenebilir.

Süreç Denetleyici Kameraların Kullanımı

Sensör verileri, otomatikleştirilmiş önlemlere yol açan, değiştirilmiş veya hatalı cihaz davranışlarının erken tespitinde yardımcı olabilirler. Bu hem üretim ekipmanları hem de bitmiş ürünler için geçerlidir. Endüstriyel kameralar, büyük iş parçalarının ve ürünlerin doğruluk veya sapma oranları için renk, yapısal ve geometrik özelliklerini yorulmadan denetlerken bir çözüm oluşturulmasında önemli bir rol oynamaktadır. Malzemelerde yağlama, aşınma veya paslanma gibi faktörleri denetleyerek bir şirketin kurumsal kaynak planlama sistemleri için veri sağlayabilirler.

Üretimde Görüntü İşleme ile Robot İnsan Ortaklığı

Üretim çalışanları, endüstriyel kameralar kullanan uygulamalardan önemli faydalar sağlayabilirler. Otomasyon ve robotik ne kadar ilerlerse ilerlesin insanların sanayide üretimin bir parçası olacağına dair iyi nedenler bulunmaktadır. Bunlar arasında "insan" duyusal yetenekleri, esnekliği,  karşılanabilirliği ve estetik algısı en önemli nedenlerden gösterilebilir. İnsanlar üretimden bütünüyle kopmayacak olsa da gelecekteki iş akışları Endüstri 4.0’ın etkisiyle değişmektedir. Kısaca insanlar işsiz kalmayacak fakat yaptıkları işler ya da o işleri yapış şekilleri değişecektir.

Üretimde insan etkinliği, kask, giysi ve aletlere entegre akıllı görüntü işleme sistemleri ile geliştirilebilir. Kameralar boyut olarak küçülüp performans olarak daha da büyümeye devam ettiği için, günümüzde bu uygulamalar teknik olarak uygulanabilirdir. Yüksek hassasiyetli endüstri kameralarının, mercek ve gövde dahil olmak üzere 30 g'dan daha az ağırlıkta çeşitleri bulunmaktadır.  Bu görme sistemleri, etkinliği ve çalışma durumunu görsel olarak kaydeder, sonuçları denetler, akılcı yorumlar yapar veya bilgileri tanımlar ve bu bilgileri insanlara iletebilirler.  

Malzeme sayımından, hata tespitine, sağlık endüstrisinden tarıma birçok endüstriyel uygulamada ve alanda kullanılabilen akıllı görüntü işleme sistemleri Endüstri 4.0’ın önemli bir bileşenidir.

 

Kaynak:

► Instrumentation

► Sciencedirect