Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Настройки файлов cookie
Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Откройте для себя автоматизацию производства на базе Vision AI. Повышение эффективности производства, обнаружение дефектов и управление роботами для более интеллектуальных промышленных процессов.
Недавно идея "темной фабрики", которая работает круглосуточно без человеческой поддержки и указаний, стала реальностью. Производители начинают пилотировать такие "умные" фабрики. Одной из ключевых технологий, стимулирующих эту волну инноваций, является Vision AI.
ИИ зрения, также известный как компьютерное зрение, - это направление искусственного интеллекта (ИИ), которое позволяет машинам интерпретировать и понимать визуальные данные, такие как изображения и видео. В контексте производства он позволяет системам видеть через камеры и датчики, анализировать обнаруженное в режиме реального времени и принимать решения.
В частности, Vision AI может оказать значительное влияние на такие факторы, как контроль качества, операционная эффективность, безопасность работников и предиктивное обслуживание. В этой статье мы рассмотрим, как искусственный интеллект в области зрения помогает автоматизированным производственным системам.
Что такое искусственный интеллект в производстве?
До последних технологических достижений в таких областях, как искусственный интеллект, машинное зрение в производстве опиралось на фиксированные, основанные на правилах системы. Эти системы использовали камеры и программное обеспечение для проверки штрих-кодов, измерения размеров или обнаружения очевидных дефектов, но они надежно работали только в очень контролируемых условиях. Переход от этих жестких систем к искусственному интеллекту заключается в способности обучаться, адаптироваться и справляться с изменчивостью реального мира.
В частности, в основе этого прогресса лежат модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11. Эти модели можно обучить обнаруживать и классифицировать объекты на изображениях или в видеопотоках, даже в сложных или быстро движущихся средах.
Применительно к автоматизированным производственным системам это означает, что искусственный интеллект может использоваться для обнаружения дефектов в режиме реального времени, проверки правильности сборки компонентов и управления роботизированными манипуляторами при выполнении точных операций по подбору и размещению.
Рис. 1. Демонстрация того, как YOLO11 может использоваться для мониторинга автоматизированных производственных систем.(Источник)
Как работает искусственный интеллект
Типичный рабочий процесс Vision AI в автоматизации производства начинается с использования камер и датчиков, снимающих изображения или видео с производственной линии. Затем данные собираются, предварительно обрабатываются и аннотируются, чтобы система могла определить разницу между дефектными и качественными деталями.
Затем на этих помеченных данных обучаются модели компьютерного зрения, такие как YOLO11. Эти модели могут выполнять такие задачи, как обнаружение объектов, что означает идентификацию и определение местоположения объектов на изображении.
После проверки модель внедряется в производство для выполнения в режиме реального времени таких задач, как проверка этикеток, качества упаковки и соответствия требованиям безопасности. Постоянный мониторинг и техническое обслуживание обеспечивают точность и адаптацию к изменяющимся условиям.
Рис. 2. Понимание рабочего процесса в проекте Vision AI(Источник)
Ключевые технологии, связанные с искусственным интеллектом
Далее рассмотрим некоторые из основных концепций Vision AI, которые позволяют автоматизировать производственные процессы.
Модели искусственного зрения, подобные YOLO11, поддерживают несколько ключевых задач компьютерного зрения. Эти задачи лежат в основе того, как машины интерпретируют визуальные данные и действуют с ними в производственных условиях.
Вот обзор некоторых задач компьютерного зрения, поддерживаемых YOLO11:
Обнаружение объекта: Эта задача направлена на определение того, какие объекты присутствуют на изображении, и точное определение их местоположения с помощью ограничительных рамок.
Сегментация экземпляра: Помимо определения местоположения объектов, этот подход позволяет улавливать их детальные контуры и разделять их по отдельности, независимо от того, насколько они близки.
Слежение за объектом: После обнаружения объекта происходит его отслеживание, чтобы сохранить идентичность каждого объекта, наблюдая за тем, как он перемещается по различным кадрам видео.
Оценка позы: Определяя ключевые точки на объекте, оценка позы определяет его положение и ориентацию, показывая, как он расположен или как он движется.
Основные области применения искусственного интеллекта в автоматизации производства
Теперь, когда мы лучше понимаем, как работает Vision AI, давайте рассмотрим несколько практических примеров автоматизации в производстве.
Автоматизированный контроль качества и инспекция с помощью компьютерного зрения
Контроль качества - важнейшая часть любой производственной линии, обеспечивающая соответствие продукции строгим стандартам, прежде чем она попадет к покупателю. С помощью ИИ Vision этот процесс стал более точным и эффективным. Фактически, автоматизация производственных процессов с помощью компьютерного зрения сделала задачи контроля более быстрыми, последовательными и гораздо менее подверженными ошибкам.
Проверка сборки с помощью искусственного интеллекта Vision AI
Проверка сборки, как и контроль качества, играет важную роль в обеспечении точности и эффективности производственных линий. Модели искусственного интеллекта, подобные YOLO11, могут проверять каждый этап процесса сборки в режиме реального времени, определяя, правильно ли расположены и закреплены компоненты.
Например, в производстве напитков YOLO11 может обнаруживать и подсчитывать банки по мере их перемещения по линии, а также проверять правильность заполнения и герметичности каждой из них. Это ускоряет процесс проверки и минимизирует риск попадания на рынок бракованной продукции.
Рис. 3. Пример использования YOLO для анализа автоматизированной сборочной линии.
Роботизированное управление и навигация с помощью искусственного интеллекта Vision AI
Рассмотрим робота, собирающего и размещающего компоненты на производственной линии. Традиционно такие роботы полагаются на фиксированное программирование и точное позиционирование, что делает их менее адаптируемыми к изменениям.
Однако с помощью Vision AI эти автоматизированные роботы-производители могут видеть окружающую среду, определять ориентацию деталей и корректировать свои движения на лету. Такие модели, как YOLO11, помогают обнаруживать и отслеживать объекты в режиме реального времени, направляя роботизированные руки с точностью, необходимой для точного захвата, перемещения и сборки изделий.
Предиктивное обслуживание и обнаружение аномалий
Еще одно важное применение ИИ в производстве - предиктивное обслуживание. Благодаря непрерывному мониторингу машин и оборудования системы технического зрения могут обнаруживать ранние признаки износа, перегрева, утечек и других аномалий, которые могут привести к поломкам.
В сочетании с роботизированной автоматизацией производственных процессов эти данные могут запустить автоматизированные рабочие процессы, такие как корректировка настроек оборудования, перенаправление производственных задач или даже отправка роботов для технического обслуживания для решения проблем.
Управление запасами и логистика на базе Vision AI
Производственные линии состоят из множества движущихся частей, и следить за продукцией, проходящей через каждый этап, не всегда просто. ИИ Vision помогает обнаруживать, отслеживать и подсчитывать предметы в режиме реального времени. Это дает производителям четкое представление об инвентаре по мере его перемещения по линии.
Рис. 4. Использование YOLO для обнаружения, отслеживания и подсчета продуктов на производственной линии.(Источник)
Вместо того чтобы полагаться только на ручные проверки, системы технического зрения автоматически обновляют уровень запасов. Они также могут отмечать нарушения и выявлять "узкие места" до того, как они станут более серьезными проблемами. Благодаря такой видимости становится проще управлять складами, координировать логистику и обеспечивать бесперебойную работу цепочки поставок.
Преимущества внедрения искусственного интеллекта в производстве
Преимущества автоматизации в производстве становятся все более очевидными по мере внедрения Vision AI на производственных линиях. Далее рассмотрим некоторые из ключевых преимуществ, которые он дает.
Повышенное качество и сокращение повторных работ
Vision AI обеспечивает автоматизированную проверку качества и выявление дефектов на каждом этапе производства. Выявляя проблемы на ранних стадиях, производители могут сократить дорогостоящую доработку, минимизировать отходы и поставлять продукцию, неизменно соответствующую высоким стандартам.
Повышение эффективности и пропускной способности
Решения Vision AI позволяют повысить эффективность производственных линий за счет оптимизации рабочих процессов и сокращения "узких мест". От роботизированной автоматизации производственных процессов до адаптивных систем сборки - компании могут ускорить выпуск продукции, сохраняя при этом точность.
Экономия средств
Одним из важнейших преимуществ автоматизации в производстве является сокращение отходов и затрат на повторяющийся труд. Оптимизируя рутинные задачи, Vision AI помогает компаниям сократить расходы и более эффективно использовать свои ресурсы.
Повышение безопасности
Автоматизированные производственные роботы с помощью ИИ Vision могут выполнять опасные или повторяющиеся задачи, создавая более безопасные условия для работников. Мониторинг на основе ИИ также может предотвратить несчастные случаи, выявляя риски безопасности до их нарастания.
Проницательность, основанная на данных
Vision AI превращает каждую проверку в ценные данные, позволяя производителям получить представление о производительности, дефектах и состоянии оборудования. Эти аналитические данные способствуют совершенствованию процессов, предиктивному обслуживанию и принятию более разумных решений.
Проблемы и соображения, связанные с внедрением Vision AI
Несмотря на целый ряд преимуществ, связанных с автоматизацией производства, внедрение инноваций Vision AI сопряжено с рядом проблем. Давайте обсудим несколько ограничений, которые следует учитывать.
Сбор и аннотирование данных
Для успешной работы систем искусственного интеллекта зрения необходимы высококачественные данные. Им нужны большие наборы четко маркированных изображений или видео, чтобы модель могла научиться распознавать закономерности, например обнаруживать дефекты или подтверждать качество продукции.
Интеграция с существующими системами
Для того чтобы искусственный интеллект принес реальную пользу автоматизированным производственным системам, он должен легко интегрироваться с такими системами, как системы планирования ресурсов предприятия (ERP), системы управления производством (MES) и робототехника. Однако интеграция с устаревшими системами может быть сложной и потребовать дополнительной настройки или модернизации.
Экспертиза и ресурсы
Внедрение искусственного интеллекта в производство требует квалифицированных специалистов, которые могут управлять моделями искусственного интеллекта, интерпретировать данные и обслуживать автоматизированные системы. Без надлежащего персонала и ресурсов может быть сложно получить все преимущества от автоматизации производства.
Масштабируемость и обслуживание
Масштабирование Vision AI на несколько производственных линий может оказаться сложной задачей, поскольку каждая линия может потребовать индивидуальной настройки. Постоянное обслуживание и обновления также требуют времени и ресурсов для поддержания надежности систем.
Будущее производства с помощью Vision AI
Последние тенденции в производстве, такие как темные фабрики и роботы, способные самостоятельно менять батарейки, стали возможны благодаря искусственному интеллекту. По мере развития этих технологий будущее автоматизации производства будет приближаться к средам, в которых производственные системы будут работать практически без участия человека.
Проще говоря, Vision AI делает фабрики более адаптивными. Вместо того чтобы полагаться на жесткие, заранее запрограммированные правила, производственные линии могут в реальном времени подстраиваться под изменения спроса, производительности оборудования или доступности поставок.
Основные выводы
Автоматизация производства в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника и производство потребительских товаров, меняет дизайн, сборку и доставку, а движущей силой этого сдвига является искусственный интеллект. Сокращая количество отходов, повышая безопасность и эффективность, ИИ в производстве подталкивает будущее к полностью подключенным, адаптивным фабрикам.