Systemy wizyjne

Systemy wizyjne to zbiorcze określenie grupy urządzeń i układów z nich utworzonych, które pozwalają na akwizycję, przetwarzanie oraz analizę obrazów. Złożoność tego typu rozwiązań jest różna, natomiast ich cechą wspólną jest automatyzacja przetwarzania danych i często też sterowania innymi elementami instalacji technologicznych. Ostatnią z analiz w tej części rozpoczynamy od omówienia zastosowań tych produktów w przemyśle krajowym oraz sposobów ich wdrażania.

Zapewnianie jakości, pomiary geometryczne, zliczanie elementów oraz odczyt oznaczeń - za te i podobne zadania odpowiadają popularne systemy wizyjne. Nasza branża, a w szczególności sektory motoryzacyjny, metalowy, spożywczy i farmaceutyczny, używa ich od lat. Również po stronie podażowej mamy do czynienia z dojrzałym rynkiem, na którym działa wielu dostawców komponentów i kompletnych systemów machine vision.

Zastosowania systemów wizyjnych

Grupy klientów będące najczęstszymi odbiorcami systemów wizyjnych

Powodów do wdrażania rozwiązań wizyjnych jest bardzo wiele - podobnie jak zastosowań samych systemów. Rynek krajowy, jak wynika z ocen działających na nim dostawców, nie różni się przy tym od analogicznych branż w innych państwach, zaś główną motywacją do inwestowania w rozwiązania z obszaru machine vision są wymogi związane z zapewnianiem jakości produkcji. Dotyczy to w szczególności weryfikacji produktów pod względem poprawności ich montażu, stanu opakowań, kompletności czy braku ewentualnych uszkodzeń.

Bardzo istotnym powodem wykorzystania rozwiązań wizyjnych jest również możliwość śledzenia procesu wytwarzania - np. poprzez odczyt kodów znajdujących się na produktach. Dane te są przekazywane do warstwy IT (np. do oprogramowania SCADA czy MES), co w części branż - np. farmaceutycznej, może być dodatkowo wymuszone koniecznością rejestrowania genealogii produktów ze względu na przepisy.

Popularne w kraju marki czujników, kamer i systemów wizyjnych - zestawienie nie odzwierciedla udziałów firm w rynku

Ważnymi obszarami zastosowań rozwiązań wizyjnych są te związane z maszynami pakującymi, systemami zrobotyzowanymi oraz różnymi aplikacjami zliczania produktów, ich pomiarów i kontroli ruchu. W tym przypadku urządzenia wizyjne mogą być instalowane zarówno na liniach technologicznych, jak też być elementami składowymi maszyn i urządzeń, stanowiąc bezpośrednio źródło sygnałów dla systemów sterowania. Do pozostałych obszarów użycia można zaliczyć m.in. zastosowania związane z rozpoznawaniem znaków i inne dotyczące produkcji dyskretnej oraz procesów ciągłych.

Różna złożoność, podobne wymogi

Dostawcy komponentów systemów wizyjnych i oferowane marki produktów

Jak wspomniano we wstępie - złożoność rozwiązań wizyjnych jest w praktyce bardzo różna. W części przypadków są to większe układy z kilkoma kamerami i komputerem przemysłowym, które stosowane są do automatycznej kontroli produktów, pomiarów oraz do stwierdzania występowania bardziej złożonych wad.

Pozwalają one również na pomiary elementów w ruchu czy też sterowanie pracą robotów. W wielu zastosowaniach "systemem wizyjnym" będzie jednak pojedyncza kamera z oświetlaczem lub nawet czujnik wizyjny, które będą kontrolowały pozycję i obecność produktów, pozwalały na ich liczenie i sortowanie, wykrywały podstawowe rodzaje defektów produkcyjnych czy też służyły do odczytu kodów i etykiet.

Możliwości takie mają dzisiaj wysoce kompaktowe urządzenia inteligentne i można się spodziewać, że w przyszłości pojawiały się będą w nich funkcje dostępne dotychczas w większych systemach.

Warto również dodać, że omawiana sytuacja jest dosyć stała w czasie. Ze zmian w ostatnich latach można wskazać na wzrost popularności zastosowań związanych z odczytem kodów i nieco mniejsze niż dawniej wykorzystanie rozwiązań wizyjnych w przypadku systemów pakujących. Zmiany te są jednak niewielkie, a sytuacja na rynku - patrząc pod kątem najczęstszych zastosowań systemów wizyjnych - zasadniczo niezmienna.

Bazując na kilku przeprowadzonych przez redakcję badaniach rynku, można stwierdzić, że dla odbiorców niezmiennie najważniejsze są: łatwość implementacji i wykorzystania urządzeń wizyjnych, ich wysoka jakość oraz atrakcyjne koszty zakupu. Liczy się też kompleksowość rozwiązania, co w pewnym stopniu związane jest z pierwszą z wymienionych cech.

W przypadku części klientów ważne jest również dostarczenie gotowego, dostosowanego do ich potrzeb systemu. Kategorię "łatwości obsługi" należy także interpretować tak, że użytkownicy chcą mieć możliwość rekonfiguracji i dostosowania używanego systemu do aplikacji we własnym zakresie, czyli bez potrzeby angażowania programistów lub zwracania się do dostawcy. Tworzone systemy powinny również zapewniać powtarzalność pomiarów i analiz oraz cechować się niezawodnością.

Jak zbudowane są i działają systemy wizyjne?

Systemy wizyjne składają się z dwóch części: sprzętowej, której zadaniem jest rejestrowanie i akwizycja obrazów, oraz oprogramowania, które odpowiada za analizę i pozyskanie oczekiwanych informacji.

Przykładami ich aplikacji są: sterowanie wizyjne maszyn sortujących produkty w ramach kontroli ich jakości oraz kontrola pracy robotów przemysłowych - na przykład na liniach montażowych, pakowania, malujących i spawających.

W artykule "Systemy wizyjne" opublikowanym w APA w lutym 2017 roku przedstawiliśmy przykłady aplikacji systemów wizyjnych i ich główne komponenty, a także powody, dla których warto je stosować w systemach produkcyjnych, kontroli jakości i gniazdach robotycznych. Oprócz tego omówiliśmy, jak zorganizować system wizyjny oraz jak rozwiązywać problemy, które mogą wystąpić w trakcie jego działania.

Rynek dzisiaj i jutro

Najbardziej perspektywiczne branże będące odbiorcami systemów wizyjnych

Sytuacja w branży dystrybucji czujników i kamer wizyjnych, komponentów z nimi powiązanych, a także komputerów do zastosowań typu machine vision jest bardzo dobra - tak w każdym razie oceniają ją działający na rynku dostawcy. Wartość rocznej sprzedaży systemów wizyjnych, co obejmuje zakres produktów od czujników, poprzez kamery, do urządzeń do przetwarzania danych oraz oprogramowania, wynosi około 30 do 40 mln zł. Liczby te podajemy na bazie uśrednienia wartości podawanych przez respondentów, które w tym przypadku wynosiły od kilku do ponad 100 mln zł.

Przyszłość omawianej branży, jeżeli chodzi o rynki zbytu dla systemów wizyjnych, nie powinna zaskoczyć. Zestawienie wskazań zdominowały branże, w przypadku których analiza obrazów wykorzystywana jest do zapewniania jakości oraz bezpieczeństwa produkcji. Niewątpliwym liderem jest tu motoryzacja, co obejmuje produkcję komponentów do pojazdów, jak też montaż tych ostatnich.

Drugie miejsce zajęła branża spożywcza (jej częścią są zastosowania związane z pakowaniem) - tutaj systemy wizyjne stosowane są najczęściej do zapewniania jakości oraz śledzenia przepływu towarów. Na wyższym niż dwa lata temu miejscu znalazł się również sektor farmaceutyczny, w przypadku którego aplikacje machine vision dotyczą przede wszystkim śledzenia/genealogii produktów oraz jakości produkcji.

Szczegółowe oferty dostawców komponentów systemów wizyjnych przedstawiono w formie tabelarycznej w poprzednim wydaniu informatora (IRA 2018).

Najlepsi w branży

Zobacz również