Hönigsberg & Düvel Datentechnik Czech s.r.o.

Strojové vidění a Průmysl 4.0 jako cesta budoucnosti

Jakou souvislost má technologie průmyslové automatizace strojové vidění a Průmysl 4.0? Je to jedna ze součástí poslední průmyslové revoluce. Úkolem strojového vidění je pomocí technických prostředků nahradit člověka pro jeho schopnost vidění a interpretace zrakového vjemu.

Exkurze do minulosti

S tímto oborem se setkáváme již v 60. letech minulého století. Do stejného období se datují první digitální fotografie, které se uplatnily ve vesmírném programu. Nejednalo se však o digitální fotografii jak ji známe dnes. Snímkovací přístroje fotily nejprve na černobílý celuloidový film, později byly použity snímače využívající elektronky. Takto získaný analogový signál se pro přenos na Zemi digitalizoval. První optoelektronický snímač typu CCD byl vyvinut firmou Kodak až v 70. letech. Paralelně se začaly také vyvíjet snímače CMOS, které byly ze začátku jako levnější varianta oproti CCD se znatelně horší kvalitou obrazu. Technologie CMOS je využívána pro výrobu většiny integrovaných obvodů, jako jsou například polovodičové paměti v počítačích. Nevýhody oproti CCD byly díky vývoji postupně odstraněny nebo potlačeny a tak CCD snímače pomalu odcházejí ze scény.

Náhled do budoucnosti

Vývoj jde ale neustále dopředu a tak polovodičové snímače na bázi křemíku tak jak je dnes známe, mohou být za několik let kompletně minulostí. V oblasti výzkumu se testují chemické prvky a materiály jako Germanium nebo Graphen, které vykazují mnohem lepší vlastnosti než křemík jako například o několik řádů vyšší citlivost. Odhady nákladů sériové výroby také hovoří ve prospěch nových typů snímačů. Fotocitlivé snímače se uplatňují jak u spotřební elektroniky, tak i u průmyslových digitálních kamer. Na samotnou technologii strojového vidění má vývoj v oblasti snímačů dopad zřejmý ve schopnosti lépe zaznamenat snímanou scénu v podobě kvalitnějších digitálním snímků. Další novinky v oblasti hardware jsou například vyšší přenosové rychlosti v podobě představené kamery s 25GigE. Zatím se však začaly pomalu objevovat zařízení podporující 10 GigE. Další příklad je Dual USB3 kamera se dvěma USB3.0 a dvojnásobnou přenosovou rychlostí.

Nejde ale jen o hardware

V softwarové oblasti také probíhá masivní vývoj, kdy se i v průmyslové oblasti začínají prosazovat „chytřejší“ systémy se schopností se sami učit jako jsou například systémy s neuronovými sítěmi. Požadavky na automatizaci neustále rostou a ruku v ruce s tím se i v oblasti vývoje komponent strojového vidění snaží technologické firmy díky pokročilejším a modernějším produktům spadajících do oblasti strojového učení klást menší nároky na odborníky navrhující a integrující automatizované výrobní systémy. V oblasti vývoje je tedy již delší dobu patrný důraz na vývoj pomocí grafických vývojářských nástrojů, které jsou pro člověka srozumitelnější oproti vývojovým prostředím s textovým programovacím jazykem.

Co nám technologie můžou přinést i vzít?

Strojového vidění se tedy vyvíjí díky pokroku v oblasti počítačového vidění a nových technologií a produktů. To co dříve šlo obtížně nebo vůbec může v dnešní době být standardem. A jak to zapadá do konceptu Průmysl 4.0? Tato v pořadí čtvrtá průmyslová revoluce, jestli lze o Průmyslu 4.0 takto mluvit, představuje významnou socioekonomickou změnu, která představuje masivní automatizaci a digitalizaci. Strojové vidění je schopno nahradit člověka pro jeho schopnost vidět a viděnému také rozumět. Přibližně 80% informací, které z okolního světa získáváme, máme díky svému zraku. V dnešní informační době je tedy nahrazení člověka nebo integrace systému strojového vidění do výrobního procesu díky tomuto faktu zcela logické a velmi časté. Současné moderní systémy jsou schopné se přizpůsobit rychlým změnám v produkci a umožnit vysokou míru univerzálnosti. Uplatnění je především v oblasti kontroly kvality, kde lidský faktor velmi často selhává nebo není schopen plnit požadavky na produktivitu nebo přesnost prováděných kontrol. Dalším neoddiskutovatelným faktem je také velmi nízká nezaměstnanost a obtížný nábor nových pracovníků. Pro řízení některých procesů je strojové vidění také velmi často nejlepší a nejefektivnější volba. Pokrok nelze zastavit a stejně jako s nelibostí mnoho lidí v minulosti přijímalo změny způsobené předchozími průmyslovými revolucemi, i nyní nám nezbyde nic jiného než se naučit stroje přijmout a přizpůsobit se.

Pokud se chcete o těchto technologiích dozvědět víc, nebo byste rádi s těmito technologiemi každodenně pracovali, tak nás neváhejte kontaktovat skrze e-mail personal@hud.cz . Dále na stránkách www.hud.cz/kariera/ naleznete pozice týkající se jednak strojového vidění, ale také spoustu jiných zajímavých pracovních příležitostí.

Jirka, Team Leader Strojového vidění

;