Systemy wizyjne

Czujniki wizyjne, kamery inteligentne, systemy machine vision o różnej skali złożoności - wszystkie są nieodzownymi elementami nowoczesnych instalacji produkcyjnych. Pozwalają na pomiary cech produktów i kontrolę ich jakości na różnych etapach wytwarzania, wspierają procesy logistyczne, coraz częściej stosowane są też w systemach zrobotyzowanych.

Z kolei trendami po stronie dostawców jest oferowanie urządzeń o coraz większej wydajności i funkcjonalności, a także cechujących się możliwościami szybkiego uruchamiania i łatwej rekonfiguracji.

Na rynku jest pozytywnie

Najważniejsze aplikacje systemów wizyjnych

Koniunktura w sektorze związanym z dystrybucją i integracją systemów wizyjnych jest powiązana z dwoma czynnikami - ogólną sytuacją w gospodarce oraz nakładającymi się na to zmianami wymogów odbiorców produktów przemysłowych. Ogólnym trendem towarzyszącym rozwojowi krajowego przemysłu jest zwiększanie wymogów co do jakości produkcji, co wymusza inwestycje w systemy wizyjne.

Jeżeli zaś chodzi o gospodarkę, to ostatnie kilka lat było w sporej części branż, szczególnie w przemyśle produkcyjnym, pozytywne i sprzyjało rozwojowi omawianego rynku. Blisko 70% dostawców rozwiązań wizyjnych określiła koniunkturę jako dobrą, zaś dalsze 23% jako bardzo dobrą. To jeden z najlepszych wyników kończącej się dekady.

Jeżeli chodzi o wartość omawianego rynku, to uśrednienie podawanych przez respondentów szacunków wyniosło pomiędzy 50 a 70 mln zł (zależnie od ujęcia w danych wartości skrajnych). Większość odpowiedzi zawierało się tu w przedziale od 10 do 100 mln zł, choć było też kilka wskazań powyżej ostatniej z liczb.

Dwa lata temu średnia dla podawanych wartości wyniosła 30-40 mln zł, ale wtedy również kilka ocen obejmowało kwoty 100 mln zł i więcej. Różnice pomiędzy średnimi wytłumaczyć można faktem szacowania wartości na bazie kilkunastu odpowiedzi ankietowych - tego typu wyników nie można traktować jako statystycznie wiarygodnych, a jedynie jako zgrubne przybliżenia stanu rzeczywistego.

Kto dostarcza urządzenia i systemy wizyjne?

Dostawcy czujników, kamer i systemów wizyjnych

Główną grupą odbiorców omawianych produktów są odbiorcy końcowi, w szczególności zakłady przemysłowe - tak stwierdziło 84% respondentów. Niewiele mniej osób wskazało tutaj integratorów systemów, a więc de facto również firmy obsługujące głównie przemysł. Trzecią z grup stanowią producenci OEM. Również, jak widać na cytowanym wykresie, podział ten jest w bieżącej dekadzie praktycznie stały.

Biorąc pod uwagę stronę podażową, można stwierdzić, że w branży działa wielu wyspecjalizowanych dostawców czujników, kamer oraz innej aparatury wchodzącej w skład systemów wizyjnych. Wiele z tych firm, czego przykładami są Omron, Turck, Balluff, Stemmer Imaging, Panasonic, Sick czy Keyence, jest u nas obecnych bezpośrednio, poprzez oddziały krajowe.

Najważniejsze dla polskich odbiorców cechy systemów wizyjnych

Na rynku działa też kilkudziesięciu dystrybutorów - zarówno specjalizujących się w omawianej dziedzinie, jak też oferentów szerokiego asortymentu produktów. Większość z nich świadczy usługi związane z doborem produktów, część również z uruchamianiem systemów wizyjnych.

W tabelach przedstawiono sumarycznie 24 podmioty, a więc podobnie jak w analizach w poprzednich wydaniach IRA. Nie zmieniła się przy tym czołówka rynku, jeżeli chodzi o popularność i rozpoznawalność marek. Wiodącymi firmami są tu: Cognex oraz Keyence, a także Sick, Omron, Balluff i Banner.

Wyniki te są subiektywną oceną respondentów i nie należy ich utożsamiać z udziałami tych podmiotów w rynku. Warto natomiast dodać, że w ocenie ponad połowy (57%) ankietowanych konkurencja w omawianym sektorze jest silna.

Michał Aftewicz

Stemmer Imaging

Systemy wizyjne to w branży automatyki obszar, który zawsze wymagał od dostawców dużej specjalizacji. Czy w epoce Przemysłu 4.0 coś się zmieniło?

Systemy wizyjne dawniej służyły do wykonywania pomiarów, kontroli jakości oraz automatyzacji procesów i zastosowania te... zupełnie się nie zmieniły. Oczywiście zachodzi ewolucja techniczna związana z lepszymi parametrami kamer, wzrostem szybkości wykonywania obliczeń i zaawansowaniem wykorzystywanych algorytmów, ale pod względem funkcjonalnego rdzenia trudno tu o nowości.

Również jeżeli weźmie się pod uwagę kwestie komunikacyjne, a więc zagadnienia dla Przemysłu 4.0 podstawowe, to tę ewolucję rozwiązania machine vision już przeszły. Dzisiaj praktycznie wszystkie one bazują na kamerach cyfrowych wyposażonych w pakiet szybkich interfejsów sieciowych.

Rozwiązania wizyjne były również od samego początku integrowane z maszynami, elementami wykonawczymi i ciągami technologicznymi. Systemy te dają nie tylko informację dotyczące cech badanych obiektów, ale przede wszystkim zapewniają interakcję z instalacją - np. z układem odrzucającym niepoprawne elementy. Jeżeli taka kontrola ma odbywać się w czasie rzeczywistym, to ścisła integracja z maszynami i odpowiednia komunikacja są konieczne. Wymogi te są w branży machine vision czymś oczywistym.

Jakie są różnice pomiędzy rynkami systemów wizyjnych w Polsce i krajach Europy Zachodniej?

Różnice są istotne, co widzimy choćby porównując projekty realizowane przez oddziały Stemmera w różnych krajach. O ile na zachodzie stosowanych jest nawet po kilkanaście kamer na jeden system, a do tego dochodzą skomplikowane algorytmy, o tyle w Polsce pojawiające się tematy są albo bardzo proste, albo praktycznie nie do zrealizowania. Bardzo mało pojawia się aplikacji wymagających złożonych inżyniersko, ale jednocześnie takich, które są możliwe do wykonania w rozsądnym czasie i budżecie.

Potencjalni klienci mają też problemy ze specyfikacją wymagań, a ocena oczekiwań jest często subiektywna, a nie techniczna. Tymczasem firmy tworzące systemy wizyjne muszą mieć podane jasne kryteria, jeżeli chodzi o warunki do uznawania poprawności produktów oraz ich odrzucania.

Innymi słowy, klient musi wiedzieć, co system ma kontrolować, jakie mają być wyniki łącznie z tolerancjami. Powinien także mieć świadomość, że wymagania te muszą być urealnione względem kosztów stworzenia aplikacji.

Co z kosztami wdrożeń i przekonywaniem odbiorców do inwestycji w omawiane systemy?

W tym przypadku wyróżniłbym dwie grupy odbiorców. Pierwsza z nich to osoby rozumiejące zalety systemów wizyjnych - to, że pozwalają one zwiększać jakość i wydajność produkcji. Do drugiej grupy należą klienci trudni do przekonania, postrzegający taki wydatek jako niepotrzebny koszt. Decydują się oni na inwestycję dopiero wtedy, gdy ich firma otrzyma duży zwrot z tytułu reklamacji lub musi zapłacić karę.

Stąd też w rozmowach koncentrujemy się właśnie na tematyce zwrotów z tytułu niskiej jakości oraz możliwościach wprowadzenia oszczędności dzięki wdrożeniu systemu wizyjnego. Skalę przyszłych korzyści łatwo jest wyliczyć, biorąc pod uwagę dotychczasowy koszt reklamacji oraz ich przewidywany spadek.

Największym problemem rodzimego rynku jest w mojej ocenie to, że ofert na stworzenie aplikacji klienci żądają typowo "na jutro". Mało kto ma świadomość, że trzeba wykonać testy, nie mówiąc już o zapłaceniu za nie. Na rynku niemieckim za takie pre-study firmy płacą i to często niemałe pieniądze.

Dzięki ich przeprowadzeniu można być jednak pewnym co do możliwości pomiarów danych cech produktów jeszcze przed rozpoczęciem tworzenia systemu. U nas odpowiedzialność za poprawne działanie całości przerzuca się na dostawcę, zaś realne testy odbywają się zwykle już na obiekcie.

Kamery 3D i inne nowości

Koniunktura na rynku dystrybucji systemów wizyjnych

W branży machine vision jednym z głównych trendów rozwojowych była przez lata popularyzacja kamer inteligentnych, czyli urządzeń integrujących standardową kamerę wizyjną z modułem przetwarzania obrazów na postać cyfrową oraz interfejsem komunikacyjnym. Tego typu kompaktowe kamery są dzisiaj czymś standardowym i w obszarze innowacji zrobiły miejsce innym technologiom oraz nowościom. Jakim? Poniżej prezentujemy listę wskazań respondentów:

integracja systemu wizyjnego z robotami oraz systemami sterowania - wykorzystanie wspólnej platformy hardware’owej oraz modułowego oprogramowania,
rozwój "inteligentnego oświetlenia",
popularyzacja kamer i systemów 3D umożliwiających określanie wysokości, kształtu czy objętości obiektów,
miniaturyzacja kamer i ich optyki,
nowe dostępne algorytmy, wzrost możliwości oprogramowania,
nowości w optycznych systemach pozycjonowania,
wzrost szybkości obliczeniowej / przetwarzania danych,
deep learning i wykorzystanie sieci neuronowych.

Warto zwrócić uwagę, że tym razem w zestawieniu nie pojawiły się interfejsy cyfrowe oraz czujniki wizyjne. Taki brak - po kilku latach występowania - można interpretować jako spopularyzowanie się danej technologii, która z nowości staje się czymś powszechnie wykorzystywanym przez odbiorców.