Yolo Vision Shenzhen
Шэньчжэнь
Присоединиться сейчас

Обнаружение небезопасной укладки поддонов с помощью Ultralytics

Узнайте, как Ultralytics может использоваться для detect укладки поддонов на складах, что помогает повысить безопасность, снизить риски и обеспечить эффективность работы.

Хотите реализовать проект в области компьютерного зрения?

Узнать о лицензировании

Безопасность имеет решающее значение при ведении складских операций. Неустойчивые поддоны, падающий груз и заблокированные проходы могут привести к повреждению товаров, сбоям в рабочем процессе и серьезным травмам персонала. 

В частности, укладка поддонов играет ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности работы склада. Она напрямую влияет на устойчивость грузов, удобство перемещения материалов по складу и безопасность труда работников.

Даже незначительные несоответствия могут привести к серьезным рискам. Небольшой наклон, неравномерное распределение веса или плохо закрепленный груз могут привести к потере устойчивости поддонов. Отсутствие термоусадочной пленки или неправильное выравнивание могут еще больше снизить устойчивость, повышая вероятность повреждения продукции или несчастных случаев на производстве.

Рис. 1. Склад — это динамичное пространство, где работники постоянно перемещаются и укладывают поддоны. (Источник)

Чтобы предотвратить подобные проблемы, такие организации, как Управление по охране труда и промышленной безопасности (OSHA), разрабатывают рекомендации по безопасному хранению и обращению с материалами. В этих рекомендациях по технике безопасности особое внимание уделяется обеспечению устойчивости грузов, соблюдению допустимых пределов нагрузки и применению надлежащих методов обращения с грузами для предотвращения таких опасностей, как падение или обрушение штабелей. 

Однако последовательно применять эти стандарты в условиях динамичной складской среды не всегда просто. В течение дня поддоны, как правило, перемещают, переукладывают и обрабатывают. Это затрудняет отслеживание состояния каждого груза в режиме реального времени или выявление ранних признаков нестабильности.

Более эффективным подходом является использование компьютерного зрения. Являясь одной из отраслей искусственного интеллекта, эта технология позволяет машинам интерпретировать и анализировать визуальные данные, полученные из изображений и видеопотоков. С помощью моделей искусственного интеллекта для компьютерного зрения, таких как Ultralytics , на складах можно отслеживать состояние поддонов в режиме реального времени и своевременно detect конфигурации, что позволяет персоналу реагировать на ситуацию до того, как проблема усугубится. 

В этой статье мы рассмотрим риски, связанные с небезопасной укладкой поддонов, а также то, как системы машинного зрения могут помочь их detect предотвращать. Приступим!

Влияние штабелирования поддонов на безопасность на складе

Поддоны рассчитаны на перевозку грузов определенной массы и на устойчивую штабелировку. При перегрузке или неправильном распределении веса эта устойчивость нарушается. 

Даже незначительные отклонения при укладке в штабеля со временем могут накапливаться и повышать вероятность разрушения груза во время погрузочно-разгрузочных работ. Такие проблемы обычно возникают в условиях интенсивной работы, когда поддоны постоянно загружаются, перемещаются и переукладываются. То, что на первый взгляд кажется незначительной ошибкой, может постепенно повлиять на распределение веса и привести к нестабильности штабелей. 

Это также сказывается на повседневной работе. Если во время погрузки или транспортировки приходится закреплять поддон, это может замедлить процесс и привести к задержкам. Эта проблема становится особенно заметной при погрузочно-разгрузочных работах, особенно при использовании вилочных погрузчиков и гидравлических тележек.

Поскольку такое оборудование постоянно находится в движении, работа с нестабильными грузами делает даже рутинные задачи более рискованными. Это может привести к повреждению грузов, сбоям в рабочем процессе или перегрузке. 

В более серьезных случаях это может привести к травмам работников и повлиять на всю цепочку поставок, увеличив как операционные, так и финансовые затраты.

Проблемы, связанные с традиционными методами проверки поддонов

На большинстве складов проверка поддонов осуществляется вручную, зачастую в соответствии со стандартами OSHA, правилами техники безопасности и контрольными списками. Эти методы способствуют обеспечению безопасности поддонов и соблюдению надлежащих правил укладки, однако их применение в условиях интенсивной работы не всегда может быть последовательным.

Одно из основных ограничений заключается в том, что проверки фиксируют лишь момент времени. Работа склада предполагает непрерывную погрузку, перемещение и переукладку грузов, однако проверки фиксируют только то, как выглядит штабель на момент проверки. Это затрудняет detect , возникающих в промежутках между проверками, таких как постепенное смещение, перемещение грузов или ранние признаки нестабильности.

Некоторые проблемы также сложнее обнаружить в ходе плановых проверок. Повреждённые поддоны, сломанные доски или мелкие занозы могут остаться незамеченными, хотя они способны ослабить конструкцию и повлиять на устойчивость груза при погрузочно-разгрузочных работах.

Масштаб деятельности создает дополнительные сложности. На крупных складах сложно проводить регулярные проверки во всех зонах, особенно вблизи паллетных стеллажей и конвейерных зон. Эти пробелы в контроле затрудняют последовательное соблюдение правил техники безопасности и обеспечение стабильной укладки паллет на всех этапах работы.

Роль искусственного интеллекта для распознавания изображений в работе склада

На складах начинают внедрять системы компьютерного зрения, способные контролировать повседневные рабочие процессы. Эти системы обучаются на больших массивах помеченных изображений и могут непрерывно track информацию track в разных зонах хранения.

Например, передовые модели компьютерного зрения, такие как YOLO26, поддерживают такие задачи, как обнаружение объектов, классификация изображений, обнаружение ориентированных ограничительных рамок (OBB), оценка положения объектов и сегментация экземпляров, что может помочь проанализировать расположение поддонов и грузов на складских площадях. 

В частности, технология распознавания объектов может использоваться для идентификации и определения местоположения поддонов, ящиков и погрузочно-разгрузочного оборудования в проходах и зонах хранения. Это позволяет системам track как размещаются и перемещаются материалы.

Рис. 2. ИспользованиеYOLO Ultralytics для detect коробок (Источник)

Между тем, сегментация объектов позволяет точно идентифицировать отдельные предметы в штабеле, очерчивая контуры каждого объекта на пиксельном уровне. Это упрощает разделение перекрывающихся или плотно упакованных предметов. В ситуациях, когда точность выравнивания имеет решающее значение, можно использовать ориентированные ограничительные прямоугольники для оценки расположения грузов, что позволяет более точно фиксировать их углы и ориентацию.

Аналогичным образом, классификация изображений может использоваться для анализа общего состояния поддона или обстановки и присвоения таких меток, как «стабильный», «нестабильный» или «поврежденный». Кроме того, оценка позы направлена на обнаружение ключевых точек для track и перемещений работников или оборудования, что позволяет понять, как они взаимодействуют с поддонами, и выявить потенциально небезопасные действия при обращении с грузами.

Как YOLO26 позволяет укладывать поддоны в реальных условиях

Ultralytics поставляется в виде готовой к использованию модели. Другими словами, она уже прошла обучение на обширных наборах данных, поэтому способна распознавать распространенные объекты без необходимости создавать модель с нуля.

Однако складские условия имеют свои особенности, такие как разнообразие типов поддонов, схемы штабелирования, условия загрузки и непредсказуемые факторы реальной эксплуатации. Именно в таких случаях особенно ценной становится возможность индивидуальной настройки YOLO Ultralytics YOLO , таких как YOLO26. 

Обучение модели на данных, характерных для конкретного склада, позволяет ей лучше понимать эти различия и выдавать более точные и надежные результаты. Этот процесс начинается со сбора изображений и видеокадров, снятых на складских площадках, которые фиксируют различные условия укладки грузов в разных условиях. 

Затем эти изображения аннотируются (к ним добавляются метки), например, путем нанесения ограничительных рамок (прямоугольных контуров) вокруг поддонов или выделения зон нестабильности. После подготовки набора данных с использованием аннотированных изображений модель YOLO26 можно обучить на этих реальных примерах, адаптируя её к различным вариантам расположения, освещения и рабочих процессов. 

Обучение можно проводить либо с помощью Python Ultralytics Python , который предоставляет встроенные инструменты для загрузки данных, обучения моделей и выполнения прогнозов с помощью кода, либо через Ultralytics — комплексную платформу компьютерного зрения, которая объединяет управление данными, аннотирование, обучение и развертывание в одном месте.

Упрощение обучения моделей с помощью Ultralytics

Управление рабочими процессами в области компьютерного зрения — от подготовки наборов данных и аннотирования до обучения, оценки и внедрения — может быть сложной задачей. Ultralytics решает эту проблему, объединяя все эти этапы в единой среде.

Например, пользователи могут систематизировать и маркировать изображения, полученные в складских помещениях, и использовать их для обучения моделей на основе реальных сценариев. Это позволяет моделям изучать, как выглядят поддоны при различных планировках, условиях освещения и способах укладки, что повышает их точность и надежность при реальных операциях.

Рис. 3. Просмотр набора данных в Ultralytics (Источник)

После обучения модели можно протестировать на новых, ранее не виденных изображениях с помощью встроенной вкладки «Predict», чтобы проверить их эффективность перед развертыванием. 

После валидации модели можно развертывать различными способами через Ultralytics в зависимости от конкретного сценария использования, в том числе с помощью общего доступа к инференции для разработки и тестирования, выделенных конечных точек для производственного развертывания или путем экспорта моделей для запуска на внешних системах или периферийных устройствах.

Рекомендации по размещению камеры для точного обнаружения

При создании системы мониторинга поддонов, основанной на визуальном контроле, расположение камер может напрямую влиять на надежность выявления проблем при укладке. Правильная настройка способствует более эффективной автоматизации систем мониторинга. 

Рис. 4. Пример использования камеры, установленной на потолке, для наблюдения за работой склада (Источник)

Вот несколько практических советов по размещению камеры:

  • Вид на стеллажи с передней стороны: камеры, установленные напротив паллетных стеллажей, позволяют фиксировать стеки на всю высоту, что облегчает обнаружение случаев перегрузки и наклона грузов.
  • Угловые ракурсы для оценки глубины и наклона: Угловые ракурсы камеры, как правило, под углом 30–45°, позволяют лучше оценить глубину, наклон и зазоры в штабелях, которые могут быть незаметны при прямом обзоре.
  • Вид сверху для плотно застроенных зон: Вид сверху полезен в плотно застроенных зонах, где боковой обзор может быть ограничен, а различить отдельные поддоны становится сложнее.
  • Пункты контроля на входе и выходе: камеры, установленные рядом с конвейерными лентами и погрузочными площадками, могут фиксировать состояние поддонов до и после перемещения, что помогает track их устойчивости во время транспортировки.
  • Зоны взаимодействия погрузчиков: Мониторинг зон погрузки и разгрузки, расположенных вблизи маршрутов движения погрузчиков, позволяет оценить устойчивость груза во время погрузочно-разгрузочных работ — именно в этих зонах чаще всего возникают проблемы.

Практическое применение искусственного интеллекта в области машинного зрения при укладке поддонов

Далее рассмотрим несколько практических примеров того, как искусственный интеллект для визуального анализа используется на складах для выявления и устранения типичных проблем при укладке поддонов.

Выявление нарушений высоты штабелей в зонах хранения

Ограничения по высоте штабелирования определяют, на какую высоту можно безопасно укладывать паллеты, особенно в складских помещениях, где паллеты укладываются вплотную друг к другу для максимально эффективного использования имеющегося пространства. Эти ограничения помогают предотвратить нестабильность грузов и обеспечить безопасный зазор вокруг паллетных стеллажей и подвесных систем, таких как спринклерные установки.

Однако в пиковые периоды, например при обработке большого объема входящих грузов, эти пределы могут быть превышены. Чтобы более тщательно отслеживать такую деятельность, модели типа YOLO26 могут анализировать изображения с камер для detect подсчета отдельных поддонов, а также track штабель увеличивается с течением времени.

Отслеживая количество и расположение обнаруженных поддонов, система с функцией машинного зрения может оценить общую высоту штабеля и определить, когда она приближается к безопасным пределам или превышает их. Это позволяет операторам склада заблаговременно выявлять потенциальные проблемы, благодаря чему они могут скорректировать укладку или перераспределить грузы до того, как они станут угрозой безопасности.

Выявление неравномерности нагрузки и наклона конструкций 

Даже если поддон уложен на нужную высоту, но не сбалансирован должным образом, он все равно может оказаться неустойчивым. Неравномерное распределение веса, неплотно уложенные коробки или небольшое смещение могут привести к тому, что загруженный поддон со временем начнет постепенно наклоняться.

Эти изменения поначалу часто бывают едва заметными и могут оставаться незамеченными при плановых проверках. Однако с помощью моделей компьютерного зрения, таких как YOLO26, такие проверки можно проводить в режиме реального времени на основе данных с камер.

Например, благодаря поддержке ориентированных ограничительных рамок (OBB) в YOLO26 можно легко определять угол наклона и ориентацию каждого поддона или ящика, а не только их положение. Отслеживая эти ориентации во времени, модель способна detect смещения, такие как незначительный наклон или изменение расположения.

Если эти углы начинают отклоняться от вертикали или становятся неравномерными по слоям, это может свидетельствовать о том, что конструкция начинает наклоняться. При своевременном выявлении дисбалансов их можно устранить, не дожидаясь их усугубления.

Плюсы и минусы использования искусственного интеллекта для безопасной укладки поддонов

Вот некоторые из основных преимуществ использования систем визуального контроля при укладке поддонов:

  • Контроль за производственными процессами в режиме реального времени: системы технического зрения позволяют осуществлять постоянный мониторинг состояния поддонов, что облегчает соблюдение стандартов OSHA и надлежащих методов укладки. 
  • ‍Более эффективное отслеживание инцидентов: записанные визуальные данные можно проанализировать позже, чтобы понять, когда и как возникла проблема.
  • Интеграция с существующими системами: модели системы технического зрения можно подключить к системам управления складом или системам оповещения для запуска уведомлений или рабочих процессов.
  • Масштабируемый мониторинг в разных зонах: передовые модели машинного зрения можно внедрять в различных зонах склада, что обеспечивает постоянный обзор даже на крупных или распределенных объектах. 

Несмотря на то, что использование систем искусственного интеллекта на основе компьютерного зрения для укладки поддонов дает множество преимуществ, следует учитывать следующие ограничивающие факторы:

  • Чувствительность к условиям окружающей среды: условия освещения, тени и препятствия могут повлиять на четкость съемки штабелей поддонов.
  • Зависимость от правильной настройки: для получения достоверных результатов необходимо тщательно спланировать расположение камер и обеспечить надлежащий охват ключевых рабочих зон.
  • Изменение характеристик модели: изменения в планировке склада, освещении или рабочих процессах могут потребовать периодического обновления модели или её переобучения.
  • Техническое обслуживание камер: Для обеспечения стабильной работы камер может потребоваться их регулярная чистка, калибровка и проверка.

Основные выводы

Небезопасная укладка поддонов, как правило, не становится проблемой сразу. Она развивается постепенно из-за небольших смещений и перемещений грузов. Благодаря постоянному визуальному мониторингу эти едва заметные изменения можно обнаружить на ранней стадии, что позволяет принять меры до того, как проблема усугубится. Такие модели, как YOLO26, способствуют этому, обеспечивая быстрое обнаружение в режиме реального времени.

Хотите глубже изучить технологии искусственного интеллекта в области компьютерного зрения? Посетите наш репозиторий на GitHub, чтобы узнать больше. Присоединяйтесь к нашему сообществу и ознакомьтесь с примерами применения ИИ в логистике и технологий компьютерного зрения в розничной торговле. Ознакомьтесь с нашими вариантами лицензирования, чтобы начать работу! 

Давайте вместе создадим будущее искусственного интеллекта!

Начните свой путь в будущее машинного обучения