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Saiba como os sistemas de visão computacional permitem a deteção de defeitos em tempo real, melhoram o controlo de qualidade e reduzem os erros de fabrico em linhas de montagem de alta velocidade.
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Uma pequena falha ou anomalia pode não parecer grande coisa à primeira vista, mas com o tempo pode crescer sob pressão, levando a reparações dispendiosas, recalls e perda de confiança do consumidor. Confiar apenas na inspeção manual aumenta esse risco, e isso é verdade em vários setores.
Pequenas fissuras, amolgadelas, ligeiros desalinhamentos e imperfeições superficiais nos produtos podem ser difíceis de detectar, especialmente em ambientes de produção de grande volume e ritmo acelerado. Embora a inspeção manual funcionasse bem quando a produção era mais lenta e menos complexa, hoje em dia as linhas de produção operam numa escala completamente diferente.
Os processos estão mais rápidos, mais automatizados e mais exigentes do que nunca. Os métodos tradicionais de controlo de qualidade simplesmente não conseguem acompanhar.
Para enfrentar esses desafios, os fabricantes estão a adotar sistemas de visão computacional. A visão computacional é um ramo da inteligência artificial (IA) que permite que as máquinas analisem e interpretem dados visuais. Esses sistemas podem monitorizar continuamente os produtos na linha de produção e identificar automaticamente padrões irregulares ou defeitos.
Por exemplo, modelos de visão computacional, como Ultralytics , suportam várias tarefas de visão em tempo real, como deteção de objetos, segmentação de instâncias e classificação de imagens. Especificamente para a deteção de defeitos, esses modelos podem digitalizar as superfícies dos produtos à medida que se movem ao longo das linhas de produção, identificar padrões irregulares, detect rachaduras ou amolgadelas e sinalizar defeitos em tempo real.
Fig. 1. Exemplos de deteção de defeitos na superfície metálica (Fonte)
Neste artigo, exploraremos o uso da visão computacional para detecção de defeitos e veremos como ela ajuda os fabricantes a manter a qualidade dos produtos em linhas de produção inteligentes. Vamos começar!
A necessidade de deteção de defeitos na automação da produção
Aqui está uma visão geral de alguns dos principais fatores que tornam a deteção baseada em IA tão essencial em ambientes de produção inteligente:
Ambientes de produção adversos: As instalações fabris operam frequentemente em condições como poeira, calor, vibração e iluminação variável. A deteção fiável de defeitos tem de funcionar de forma consistente, apesar destes fatores ambientais.
Dependência da força de trabalho: a inspeção tradicional depende de operadores humanos. À medida que a produção aumenta, manter uma precisão consistente entre turnos e longas horas de trabalho torna-se cada vez mais difícil.
Desafios operacionais: As linhas de montagem funcionam a alta velocidade. Os sistemas de inspeção têm de acompanhar este ritmo e avaliar todos os produtos sem interromper o fluxo de trabalho.
O custo dos defeitos: quanto mais cedo um defeito for detetado, menor será o custo da correção. A deteção tardia, especialmente após o envio, pode resultar em retrabalho, desperdício e recalls.
Requisitos de consistência e rastreabilidade: muitas empresas concentram-se em manter os seus padrões de qualidade. Os sistemas automatizados registam os dados de inspeção, facilitando o track , garantindo a transparência e mantendo a responsabilização.
O que é a deteção de defeitos orientada pela visão?
A deteção de defeitos por visão artificial utiliza câmaras e sistemas de visão computacional para identificar defeitos nos produtos durante a fabricação. Esses sistemas examinam os produtos à medida que avançam pela linha de produção e verificam se eles atendem aos padrões de qualidade.
Muitas empresas já estão a utilizar esta tecnologia nas suas instalações de produção. Na verdade, o mercado global de deteção de defeitos industriais por IA deverá atingir US$ 6,07 mil milhões até 2035.
Um dos principais fatores por trás desse crescimento é a capacidade dos modelos de visão computacional de detect defeitos raros. Ao serem treinados com imagens exemplares rotuladas, modelos como o YOLO26 podem aprender a reconhecer uma ampla variedade de problemas.
Vários tipos de defeitos
Em ambientes de produção reais, os defeitos podem aparecer de várias formas. Aqui estão alguns problemas comuns que podem ser identificados usando tecnologias de visão computacional e processamento de imagens:
Defeitos superficiais: incluem riscos, amolgadelas, fissuras, descoloração e outras imperfeições superficiais.
Defeitos dimensionais: estes defeitos ocorrem quando um produto tem o tamanho errado, está desalinhado ou tem problemas de forma.
Defeitos de montagem: Quando peças estão em falta, colocadas incorretamente ou desalinhadas na linha de montagem, isso resulta em defeitos de montagem que podem afetar o desempenho do produto e a qualidade geral.
Defeitos de fabrico: ocorrem durante o processo de produção devido a erros nos materiais, equipamentos ou controlo do processo. Por exemplo, no fabrico de placas de circuito impresso (PCBs) ou semicondutores, problemas como camadas desalinhadas, juntas de solda incompletas ou contaminação podem resultar de variações no processo e levar a componentes defeituosos.
Defeitos de impressão ou rotulagem: ocorrem quando o texto está desfocado, a impressão está irregular, faltam informações ou os rótulos estão colocados incorretamente no produto ou na embalagem.
Como funciona a deteção de defeitos com base na visão
A seguir, vamos examinar mais detalhadamente como funciona um sistema de deteção de defeitos utilizando sistemas de câmaras e modelos de IA de visão.
Numa configuração típica, as câmaras são posicionadas ao longo da linha de montagem para capturar dados visuais nítidos à medida que os produtos passam por diferentes fases de produção. Estas imagens de alta resolução são recolhidas e organizadas em conjuntos de dados para um modelo de visão computacional.
As imagens servem como dados de treino. Um modelo de visão computacional pode ser treinado com exemplos de produtos bons e defeituosos, para que aprenda a distinguir entre eles com precisão.
Por exemplo, na inspeção de tampas de garrafas, as tampas podem variar em tamanho, cor e forma. Um sistema de visão pode ser usado para identificar defeitos superficiais, desalinhamentos ou falhas estruturais à medida que elas se movem ao longo da linha de produção. Quando um problema é detetado, ele é sinalizado imediatamente.
Fig. 2. Detecção de vários defeitos em tampas de garrafas de diferentes tamanhos e cores (Fonte)
Dependendo da configuração, os sistemas de inspeção com tecnologia de IA podem operar diretamente nas linhas de montagem e apoiar a tomada rápida de decisões. Em ambientes de produção reais, esse sistema automatizado melhora a consistência, reforça a inspeção de qualidade e torna a deteção de defeitos em grande escala mais fiável.
Principais tarefas de visão computacional utilizadas para a deteção de defeitos
Normalmente, os sistemas de deteção de defeitos baseados em IA visual dependem de um conjunto de tarefas de visão computacional. Cada uma dessas tarefas desempenha um papel importante no processo de inspeção de qualidade.
Modelos de IA de visão de última geração, como o YOLO26, suportam essas tarefas, tornando-as confiáveis para ambientes de produção do mundo real. Aqui está um vislumbre de algumas dessas tarefas:
Classificação de imagens: A classificação é a tarefa mais simples da visão computacional. Ela analisa uma imagem e classifica-a em categorias como «defeito» ou «sem defeito».
Detecção de objetos: Permite que os modelos identifiquem e localizem defeitos numa imagem. Pode desenhar caixas delimitadoras em torno de problemas como rachaduras, amolgadelas, manchas ou peças em falta, tornando o processo de inspeção mais preciso e fácil de interpretar.
Rastreamento de objetos: esta tarefa é usada para track produto ou um defeito detetado entre quadros. Ajuda a manter a continuidade na inspeção e evita que os defeitos sejam contados mais de uma vez.
Segmentação de instâncias: a segmentação de imagens delineia a forma e a área exatas de um defeito ao nível dos pixels. Este nível de detalhe é útil para medir o tamanho, a extensão ou a gravidade de uma falha.
Detecção de caixa delimitadora orientada (OBB): A detecção OBB é utilizada para desenhar caixas giradas alinhadas com a direção do defeito. Isso melhora a precisão, especialmente ao lidar com falhas estreitas ou inclinadas.
Fig. 3. Utilização de diferentes tarefas de visão computacional para deteção de defeitos de fundição (Fonte)
Aplicações de visão artificial para melhoria do processo de produção
A visão artificial envolve o uso de câmaras, sensores e software de processamento de imagens para inspecionar, analisar e orientar automaticamente os processos de produção em tempo real, e é amplamente utilizada em setores como o automóvel, eletrónico, farmacêutico, de alimentos e bebidas e de bens de consumo.
A seguir, vamos analisar alguns exemplos reais que mostram como a visão artificial pode melhorar a qualidade, a eficiência e a consistência em todo o processo de produção.
Inspeção visual na fabricação de aço
Quando se trata da fabricação de chapas de aço metálico, os defeitos costumam ser sutis. Por exemplo, uma chapa pode parecer lisa à primeira vista, mas esconder um pequeno arranhão ou falha na superfície causada durante a laminação ou o tratamento térmico. Com milhares de chapas passando pelas linhas de produção a cada hora, confiar na inspeção manual torna-se cada vez mais desafiador.
Para melhorar a precisão, os fabricantes estão a implementar sistemas de visão computacional diretamente nas linhas de produção. Esses sistemas analisam a textura da superfície, o alinhamento e os padrões estruturais em tempo real. Se alguma irregularidade for detetada, ela é imediatamente sinalizada para ação posterior.
Fig. 4. Uma análise dos defeitos nas chapas de aço (Fonte)
Controlo de qualidade mais inteligente das embalagens de alimentos com visão computacional
Os fabricantes de alimentos prestam muita atenção ao conteúdo de cada embalagem. No entanto, erros de embalagem, como sachês em falta, contagens incorretas ou vedação inadequada, ainda podem ocorrer.
Essas questões podem parecer insignificantes, mas são consideradas defeitos do produto e muitas vezes levam a reclamações dos clientes. Para reduzir o risco, os fabricantes estão a utilizar sistemas de visão computacional para inspeção de qualidade em linha.
Esses sistemas monitorizam a contagem, o layout e a visibilidade dos itens à medida que os produtos avançam pela linha de produção. Cada embalagem é avaliada cuidadosamente por modelos de visão computacional, e qualquer coisa fora do lugar é sinalizada imediatamente.
Ao analisar cada unidade em tempo real, esses sistemas de inspeção ajudam a remover produtos defeituosos antes que eles saiam da fábrica. Isso melhora a consistência, fortalece o controlo de qualidade e auxilia na deteção de defeitos em grande escala sem interromper as operações.
Otimização da deteção de defeitos no processo de fabricação de madeira
A madeira é um material natural e cada placa de madeira tem características únicas. Por exemplo, nós, rachaduras, veios irregulares e fissuras na superfície são comuns.
Enquanto alguns são cosméticos, outros reduzem a resistência estrutural e diminuem o valor do produto. Em linhas de produção de alta velocidade, a inspeção manual de cada placa de madeira pode resultar em um controlo de qualidade inconsistente.
Para melhorar este processo, as instalações estão a utilizar sistemas de visão computacional para a deteção automatizada de defeitos. À medida que as placas passam pela linha de produção, são capturadas imagens detalhadas da superfície da placa de madeira. Em seguida, um modelo de visão pode analisar variações de textura e padrões de grão em tempo real, identificando potenciais defeitos do produto.
Fig. 5. Defeitos na madeira, como nós saudáveis, nós não saudáveis, rachaduras e buracos de larvas (Fonte)
Principais conclusões
A Vision AI está a ajudar os fabricantes a melhorar a inspeção de qualidade com monitorização em tempo real em toda a linha de produção. À medida que os itens passam por cada etapa do processo de produção, os modelos de visão computacional analisam imagens e sinalizam imediatamente irregularidades com alta precisão.
Essa inspeção contínua garante padrões consistentes e apoia a entrega de produtos de alta qualidade. Ao operar em tempo real e integrar-se perfeitamente aos fluxos de trabalho de fabricação existentes, os sistemas de visão artificial tornam o controlo de qualidade mais eficiente, preciso e escalável.