Настраивайтесь на YOLO Vision 2025!
25 сентября 2025 г.
10:00 — 18:00 BST
Гибридное мероприятие
Yolo Vision 2024

Улучшение производства с помощью компьютерного зрения

Мостафа Ибрагим

5 мин чтения

23 июля 2024 г.

Узнайте, как компьютерное зрение может повысить эффективность производства и качество продукции.

Эффективность имеет важное значение в производстве, напрямую влияя на способность компании оставаться конкурентоспособной и удовлетворять потребности клиентов. Для повышения производительности, снижения затрат и увеличения прибыли эффективность становится ключевым фактором успеха компании. На современном постоянно меняющемся рынке предприятия постоянно ищут способы повышения своей эффективности, чтобы превзойти конкурентов и удовлетворить растущие потребности своих клиентов. 

Одним из важных способов повышения эффективности производства является использование компьютерного зрения. Эта технология охватывает различные приложения и задачи, такие как обнаружение объектов в реальном времени, сегментация и классификация, которые могут помочь обеспечить соответствие продукции стандартам качества и оптимизировать различные этапы общего производственного процесса. Внедряя эти технологии, производители могут значительно улучшить свои операционные показатели и надежность продукции, что в конечном итоге приведет к повышению удовлетворенности клиентов и успеху бизнеса.

Компьютерное зрение в производстве

Технологии всегда играли решающую роль в обрабатывающей промышленности. От оборудования в производственных цехах до разработки сложных систем автоматизации, производственный мир постоянно внедрял новые технологии для улучшения и оптимизации различных операций. Несмотря на эти достижения, отрасль по-прежнему сталкивается с рядом проблем. Итак, когда можно использовать искусственный интеллект (ИИ)?

Интеграция ИИ в производственные процессы предлагает перспективные решения для повышения эффективности, обеспечения качества продукции и решения давних проблем. Давайте рассмотрим, как технологии на основе ИИ, такие как компьютерное зрение, могут стимулировать изменения в производстве.

Подсчет и отслеживание продукции

Компьютерное зрение можно использовать для подсчета продукции на сборочных линиях. Точно отслеживая количество произведенных изделий, производители могут контролировать темпы производства, управлять запасами и обеспечивать достижение производственных целей. Функции подсчета объектов могут повысить операционную эффективность и помочь поддерживать стабильный контроль качества на протяжении всего производственного процесса.

Рис. 1. Модель Ultralytics YOLOv8 подсчитывает коробки на сборочной линии (Источник: SAP).

Проверка изделий на наличие дефектов

Еще один способ, с помощью которого Vision AI может оптимизировать производственные процессы, — это выявление дефектов продукции. Модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLOv8, можно использовать для выявления дефектов в изделиях. Например, в фармацевтическом производстве ее можно использовать для выявления дефектов таблеток, таких как трещины, сколы или загрязнения на таблетках, когда они перемещаются по конвейерной линии. 

Когда обнаруживается дефектная деталь, система может запустить автоматический ответ для удаления дефектного элемента, поддерживая качество продукции и гарантируя, что только идеальные продукты продолжат движение по линии. 

Рис. 2. Модель YOLOv8 обнаруживает сколотую таблетку и загрязненную таблетку с точностью 95% и 99% соответственно. Изображение автора.

Точная инспекция поверхности с использованием сегментации

Различные модели компьютерного зрения также могут быть обучены для сегментации экземпляров, поскольку это может быть особенно полезно для точного контроля поверхности в производстве. Эта технология может сегментировать площадь поверхности продуктов для обнаружения мельчайших дефектов, таких как царапины, вмятины или неровные покрытия. Например:

  • Производство металлических деталей: В автомобильной или аэрокосмической промышленности сегментация экземпляров может использоваться для проверки металлических деталей на наличие дефектов поверхности. Анализируя всю площадь поверхности, система может выявить даже самые маленькие дефекты, которые могут повлиять на производительность или долговечность детали.
  • Текстильное производство: В текстильном производстве сегментация может обнаруживать несоответствия в структуре ткани или выявлять дефекты, такие как разрывы, пятна или изменения цвета. Это гарантирует, что в конечной продукции используются только высококачественные ткани.
  • Производство электронных устройств: Для электронных устройств сегментация может проверять печатные платы на наличие производственных дефектов, таких как ошибки пайки, отсутствующие компоненты или смещения. Это помогает поддерживать надежность и функциональность электронных продуктов.
Рис. 4. Модель компьютерного зрения, используемая для прогнозирования и визуальной локализации дефектов на стальных листах с использованием сегментации экземпляров.

Преимущества компьютерного зрения в производстве

Повышенная скорость и точность 

Компьютерное зрение значительно повышает скорость и точность выявления дефектов, непрерывно контролируя производственную линию круглосуточно. Оно мгновенно отмечает любые отклонения, обеспечивая немедленную обратную связь и постоянный контроль.

Эта немедленная обратная связь и постоянный мониторинг позволяют:

  • Быстрые корректирующие действия
  • Сокращение времени нахождения дефектной продукции на линии
  • Существенное снижение риска попадания бракованных изделий к потребителям

Обеспечивая быструю идентификацию и реагирование, обнаружение в режиме реального времени поддерживает высокие стандарты качества и предотвращает эскалацию потенциальных проблем.

Снижение трудозатрат и процента брака

Компьютерное зрение может снизить затраты на оплату труда за счет автоматизации процесса проверки, устраняя необходимость в ручных проверках качества. Эта автоматизация не только снижает количество необходимого персонала, но и сводит к минимуму человеческие ошибки, что еще больше повышает эффективность и точность производственного процесса.

Круглосуточная работа и повышенная пропускная способность

Системы компьютерного зрения могут работать непрерывно, не требуя отдыха, в отличие от инспекторов-людей. Эта возможность гарантирует, что производственные линии могут работать 24/7 без ущерба для качества, что приводит к увеличению пропускной способности и более эффективному использованию производственных ресурсов. Постоянный мониторинг и немедленная обратная связь обеспечивают оперативное устранение любых отклонений от стандартов качества, что приводит к более стабильному качеству продукции. Это, в свою очередь, может привести к повышению удовлетворенности клиентов и сокращению количества возвратов или жалоб.

Проблемы компьютерного зрения в производстве

Затраты на внедрение и интеграция с существующими системами 

Внедрение систем компьютерного зрения предполагает значительные первоначальные инвестиции в оборудование, программное обеспечение и инфраструктуру, что может быть ограничивающим фактором для небольших производителей. Кроме того, интеграция новых систем обнаружения объектов на основе ИИ с существующими производственными процессами и технологиями может быть сложной и трудоемкой. Обеспечение бесперебойной работы требует тщательного планирования и выполнения.

Обучение и опыт, необходимые для работы

Эксплуатация и обслуживание систем компьютерного зрения требует специальных знаний и навыков. Непрерывное обучение необходимо для поддержания осведомленности рабочей силы о новейших технологиях и методах. Кроме того, системы ИИ могут выдавать ложные положительные или отрицательные результаты, что приводит к неверной идентификации. Управление этими неточностями имеет решающее значение для поддержания качества продукции и операционной эффективности. Это включает в себя постоянное совершенствование моделей, корректировку порогов достоверности для обнаружения и классификации, а также внедрение циклов обратной связи для минимизации ошибок и повышения точности системы с течением времени.

Обслуживание и обновление системы обнаружения

Регулярное техническое обслуживание и обновления необходимы для поддержания эффективной работы системы обнаружения. Это включает в себя обновления программного обеспечения, повторную калибровку датчиков и устранение любых возникающих технических проблем. Примеры технических проблем, которые могут потребовать решения, включают неисправности датчиков, такие как неправильная съемка изображений камерами из-за повреждения оборудования, ошибки программного обеспечения, приводящие к сбоям в системе или выдаче неверных результатов, а также ошибки передачи данных, приводящие к потере или повреждению данных.

Что нас ждет в будущем?

Интеллектуальное управление запасами

Компьютерное зрение позволит создать более интеллектуальные системы управления запасами. Автоматизированные системы, использующие компьютерное зрение, будут непрерывно отслеживать уровни запасов, выявлять расхождения и оптимизировать процессы пополнения запасов. Это снизит вероятность дефицита и избытка запасов, обеспечивая поддержание производителями оптимальных уровней запасов. Это может привести к значительным преимуществам, включая:

  • Экономия средств: Избегая ситуаций с избыточными запасами, производители могут сэкономить на затратах, связанных с хранением излишних запасов, таких как высокая плата за складирование и риск устаревания продукции. С другой стороны, минимизация дефицита запасов помогает предотвратить дорогостоящие задержки производства и упущенные продажи, когда запасы заканчиваются.
  • Повышение операционной эффективности: Автоматизированные системы управления запасами оптимизируют процессы пополнения запасов, снижая потребность в ручном вмешательстве. Это повышает общую операционную эффективность и позволяет персоналу сосредоточиться на более стратегических задачах.
  • Улучшенные отношения с поставщиками: Точные данные инвентаризации позволяют производителям более эффективно управлять отношениями с поставщиками, обеспечивая своевременные поставки и поддерживая надежную цепочку поставок.
Рис. 5. Мониторинг уровня запасов с помощью компьютерного зрения.

Автономные сборочные линии

Компьютерное зрение может играть решающую роль в разработке полностью автономных сборочных линий. Эти линии смогут динамически корректировать операции на основе данных в реальном времени, что сделает их более гибкими и эффективными. Например, если модель компьютерного зрения обнаруживает дефект в машине, она может предоставить эти данные отдельной системе управления, которая автоматически перенаправит задачи на другие машины, обеспечивая непрерывный производственный поток без вмешательства человека. Это может привести к ряду преимуществ, включая сокращение времени простоя, повышение производительности, стабильное качество продукции и снижение эксплуатационных расходов.

Основные выводы

В этой статье мы подчеркнули важность эффективности в производстве и то, как компьютерное зрение может значительно повысить ее. Модели компьютерного зрения, такие как YOLOv8, могут играть основополагающую роль в оптимизации процессов в производстве в различных отраслях благодаря своей гибкости для различных задач, обеспечивая более высокую точность, снижение эксплуатационных расходов и последовательное поддержание высоких стандартов качества продукции. В целом, компьютерное зрение можно использовать на различных этапах производственного процесса, что делает его универсальным и мощным союзником в этой области.

Интересуетесь последними достижениями в области компьютерного зрения? Присоединяйтесь к нашему сообществу и изучите нашу документацию Ultralytics или GitHub для получения последних обновлений. Кроме того, стоит взглянуть на их приложения ИИ в таких секторах, как сельское хозяйство и производство, чтобы получить больше информации.

Давайте строить будущее
ИИ вместе!

Начните свой путь в будущее машинного обучения

Начать бесплатно
Ссылка скопирована в буфер обмена