SISTEMAS DE VISÃO: CONFIABILIDADE DE SOLUÇÕES AMPLIA APLICAÇÕES

Especialistas sugerem que os Sistemas de Visão são a nova força de trabalho. De fato, as novas tecnologias como IIoT, Aprendizado de Máquina e Inteligência Artificial, aliadas aos softwares amigáveis, tornam os Sistemas de Visão acessíveis e eficientes para atender à demanda por produtos com qualidade. Para qualquer indústria.

O mercado de Sistemas de Visão na indústria vem crescendo nos últimos anos, especialmente em termos de adoção e tecnologia. Com a evolução, hoje são estratégicos, incluindo os setores que possuem um alto nível de regulamentação, já que fornecem imagem detalhada de produtos e a sua inspeção em tempo real.

Edgard dos Santos Almeida, Gerente de Vendas da COGNEX BRASIL, avalia que o avanço tecnológico mais significativo no segmento de Sistemas de Visão é a utilização cada vez mais frequente de algoritmos inovadores, que trazem para os processos mais eficiência, robustez e flexibilidade. “Esses avanços são resultados da exigência cada vez maior da Indústria 4.0 por produtos que atendam à crescente demanda por Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina, e seu uso tem sido possível graças aos avanços tecnológicos alcançados pelos sistemas computacionais que, por sua vez, tem trazido processadores cada vez menores e mais acessíveis, os quais podem ser utilizados em pequenos componentes de automação e de campo, tal como nas nossas linhas In-Sight e Dataman”, afirma o Gerente.

Em razão da maior aceitação dos Sistemas de Visão, o mercado vem ganhando novas aplicações e novos usuários. O Gerente de Vendas da COGNEX BRASIL concorda que a percepção de valor dada aos Sistemas de Visão tem se tornado cada vez mais comum na indústria, que tem se mostrado disposta a investir massivamente nessa tecnologia, e abrir processos para avaliação e validação de novas soluções. “Entre as novas aplicações, percebo uma ampla requisição por sistemas robóticos guiados por Sistemas de Visão 3D, e temos desenvolvido aplicações para orientação 3D, controle dimensional 3D, pick and place, entre outras. Na indústria automotiva, por exemplo, desenvolvemos um sistema de medição 3D de rebarbas para blocos de motores. Nesse sistema um robô identifica o posicionamento dos blocos, a posição das rebarbas e efetua a remoção dessas rebarbas de forma automática. Com isso, ganha-se tempo no processo de rebarbação e redução de custos de mão-de-obra”, descreve Almeida.

“O sistema de visão não é uma tecnologia recente no mercado; porém, nos últimos anos, com constantes melhorias e aprimoramentos e por exigências do mercado, a utilização por parte do cliente final vem sendo facilitada e ampliada”, observa João Paulo Pompilio de Alcantara, Gerente de Aplicação da KEYENCE. Ele entende que, mesmo com os avanços na área, é preciso buscar por um equipamento de utilização e de configuração simplificadas. “Apesar de toda a tecnologia envolvida em nossos Sistemas de Visão, um de nossos mais recentes lançamentos na área de visão (com uma iluminação especial de projeção, que possibilita inspeções 2D e 3D simultaneamente) é um equipamento com interface simples, para que qualquer usuário possa trabalhar com facilidade em sua configuração, orientada por etapas em menus guiados”, ressalta.

Destacando que a KEYENCE fornece soluções para todos os tipos de indústrias, seja automotiva, plástica, alimentícia, farmacêutica, eletrônica, etc., seu Gerente de Aplicação defende que, para qualquer processo que necessite uma inspeção visual, seja para verificação de montagem ou para inspeção de alguma característica, o Sistema de Visão é essencial para aumentar a qualidade, garantindo ao mesmo tempo a produtividade. “Uma das diversas aplicações de sucesso com o nosso Sistema de Visão é a verificação da gravação de código 2D em bloco de motor. Utilizando nosso Sistema de Visão com iluminação dedicada, é possível extrair gravações sem contraste e realizar a leitura com estabilidade. Nosso equipamento pode atender a essa aplicação tranquilamente”, relata Alcantara.

Já Marcelo Georgini, Especialista de Produtos/Advanced Sensing da OMRON, cita alguns fatores relevantes na tecnologia dos Sistema de Visão:

• Resolução dos Sensores: vasta gama de resolução dos sensores (normalmente desde 0.3MP a 20MP, e além), possibilitando a utilização da melhor opção para cada aplicação específica.
• Foco Automático: possibilidade de alteração de foco através de comandos/parâmetros (lentes motorizadas ou lentes líquidas), permitindo o ajuste do foco de forma dinâmica, conforme a inspeção a ser realizada (alteração de distância, ou de tamanho do produto, etc.), sem necessidade de intervenção direta do operador sobre a lente da câmera (operação mecânica).
• Miniaturização: as opções de ‘smart cameras’ (soluções nas quais temos todos os componentes típicos de um sistema de visão – iluminação, lente, sensor, processamento e comunicação, integrados em um único “dispositivo”) tiveram redução de tamanho bastante considerável, proporcionando a instalação destes itens em espaços físicos muito limitados.
• Flexibilidade de Configuração: configuração flexível de acordo com as necessidades de cada aplicação, com a possibilidade de alteração em campo, de forma fácil e rápida – tanto para as soluções baseadas em componentes individuais, como nas soluções baseadas em ‘smart cameras’ (componentes integrados).
• Integração da Solução: possibilidade de integração das soluções de Sistemas de Visão de forma mais simples, tanto com os demais componentes do Sistema Automatizado de Manufatura (CLPs, PACs, MACs, Robôs, etc. – através de protocolos industriais de comunicação, mesmo com componentes de fabricantes distintos) como com os Sistemas de Gerenciamento da Produção.
• Robustez de Algoritmos: de forma geral, os fabricantes de Sistemas de Visão têm investido continuamente no desenvolvimento e aprimoramento de algoritmos cada vez mais robustos, aumentando a confiabilidade da solução, e a otimização do tempo de execução.
• Facilidade de Uso: com o advento de softwares de programação de Sistemas de Visão altamente intuitivos, a curva de aprendizagem dessa tecnologia tem se reduzido drasticamente, proporcionando o acesso de novos usuários de forma mais rápida e muito mais agradável.

O Especialista de Produtos da OMRON comenta que hoje também as pequenas e as médias empresas já estão tendo acesso e investindo nessa tecnologia, o que antes era restrito a grandes corporações, com algumas poucas exceções. “Podemos encontrar aplicações de Sistemas de Visão, ou pelo menos a oportunidade para elas, nas mais variadas indústrias. Com a necessidade de atender à demanda por produtos com qualidade, a grande maioria dos processos de manufatura poderia ser incluída como um potencial usuário de Sistema de Visão – independentemente do tamanho da empresa ou volume de produção. Se há necessidade ou possibilidade de inspeção visual, há oportunidade para Sistema de Visão como, por exemplo: verificação de presença/ausência de características ou componentes, contagem de componentes/produtos, identificação/localização de características do produto, leitura de códigos (1D ou 2D), decodificação de texto, verificação de qualidade do código ou do texto, medição sem contato, localização para posicionamento de robô, entre outras possibilidades de inspeção”, lista Georgini.

MERCADO
Alguns especialistas em Sistemas de Visão acreditam que os custos de mão de obra, as exigências dos usuários e, de certa forma, a falta de padronização, podem ser entendidos como fatores de contenção para o crescimento do mercado. Contudo, o Gerente de Vendas de Vendas da COGNEX discorda. “Na minha opinião, creio que os custos de mão de obra são, na verdade, um dos principais motores para o crescimento dessa tecnologia, e não um fator de contenção para isso. Porém, a falta de padronização é ainda um obstáculo, uma vez que pode existir grande variação de processos. Dada essa ambiguidade, entendo que produtos que possuem uma proposta de valor que permita absorver variações de processos são vistos como uma oportunidade para a melhoria de processos e os Sistemas de Visão se encaixam nessa categoria de produtos”, justifica Almeida.

Para o Gerente de Aplicação da KEYENCE, atualmente o principal motivo para se realizar um investimento em Sistema de Visão é a exigência do cliente final, que tolera cada vez menos problemas de qualidade no produto de seu fornecedor. “Assegurar o padrão de qualidade mantendo os níveis de produtividade é primordial para se manter competitivo no mercado. A garantia da conformidade dos produtos é importante também por envolver redução de custos em vários aspectos. Através de uma inspeção adequada é possível evitar problemas como recall de produtos ou perda de lotes e matéria-prima, por exemplo. Produtos não-conformes também podem impactar negativamente a imagem de uma empresa, um dano que pode não ser facilmente revertido, mas é facilmente evitado. O mercado vem cada vez mais se atentando para essas questões e para a importância da inspeção 100%; esses fatores contribuem para a expansão da utilização de Sistemas de Visão”, garante Alcantara.

“Acredito que a busca por ofertar produtos com qualidade, e todos os produtos com a mesma qualidade, deveria ser vista como estímulo ao crescimento do mercado de Sistemas de Visão, e não o contrário”, alerta Especialista de Produtos da OMRON. Ele diz que, além do comprometimento do fabricante com a qualidade dos produtos fornecidos, pode haver ainda, em muitos casos, a necessidade de atendimento a normas locais ou internacionais, que pode ser obtida através da implementação de soluções baseadas em Sistemas de Visão como, por exemplo a verificação de dados marcados/impressos em embalagens e rótulos (data de fabricação, data de validade, lote, etc.), além da rastreabilidade dos produtos. “Evidentemente que o Retorno Sobre Investimento deve ser considerado na implementação de qualquer solução tecnológica. Neste caso, seria interessante considerar também os possíveis Prejuízos Sobre Não-Investimento: retrabalho (quando possível) ou refugo (perda de material), redução da produção (tempo de máquina parada), não conformidade a normas (multas e cancelamento de contratos), proteção contra falsificação e recall de produtos (danos à imagem da empresa), entre outros”, aponta Georgini.

TECNOLOGIAS
Hoje observa-se uma tendência importante quanto ao Aprendizado de Máquina e à Inteligência Artificial em Sistemas de Visão, tecnologias que podem trazer benefícios para usuários e ampliar o leque de aplicações na indústria.

“Com relação à Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina, posso dizer que os Sistemas de Visão se encaixam muito bem nessa tendência, pois são equipamentos que adquirem uma quantidade de dados muito grande. Por exemplo, uma única imagem, por si só, possui uma quantidade de dados relativamente grande. Agora, imagine uma quantidade enorme de imagens sendo adquiridas em uma linha de produção durante um turno, como numa indústria de alimentos ou bebidas. Entretanto, os algoritmos convencionais utilizam apenas uma pequena parcela dessas informações para a tomada de decisão, muitas vezes limitando o processo de inspeção. O Aprendizado de Máquina e a Inteligência Artificial trazem a possibilidade de analisar os dados de uma imagem de forma muito mais estratificada. Em nosso caso, utilizamos algoritmos baseados em redes neurais multicamadas, e esses algoritmos nos permitem classificar produtos e inspecionar e absorver variações de processo sem perda de precisão na inspeção”, esclarece o Gerente de Vendas de Vendas da COGNEX.

No ponto de vista do Gerente de Aplicação da KEYENCE, o principal benefício com o avanço da tecnologia dos Sistemas de Visão é a facilidade do uso, com softwares mais amigáveis e intuitivos. Dessa forma, qualquer usuário ou indústria consegue implantar e utilizar Sistemas de Visão. “Ao mesmo tempo que nossas câmeras são intuitivas, elas oferecem alta performance, atendendo quaisquer tipos de aplicações em alta velocidade, desde medição de geometria de peças, posicionamento, leitura OCR e até verificações de qualidade utilizando o recurso 3D. O nosso Sistema de Visão também conta com a ferramenta de autoaprendizado, que torna a configuração do equipamento intuitiva. Para esse método de programação, basta salvar imagens de padrões bons, e a configuração é feita de forma automática. Qualquer detalhe na peça a ser inspecionada diferente da imagem considerada como ‘OK’ fará a peça ser rejeitada, ou seja, o sistema considera essa uma peça com defeito”, explica.

Também para o Especialista de Produtos da OMRON, uma das características relevantes dessas tecnologias é a facilidade de uso, praticamente sem necessidade de pré-requisitos, proporcionando sua utilização sem conhecimento especializado e, tipicamente, com mínimo esforço. Ao mesmo tempo, garantem resultados extremamente robustos e confiáveis. “Porém, a forma de desenvolvimento/implementação dos algoritmos bem como o procedimento para sua utilização, são específicos de cada fabricante. No nosso caso, através da Inteligência Artificial, buscamos reproduzir a sensibilidade e a experiência humana, proporcionando a inspeção de defeitos que não seriam possíveis (ou extremamente difíceis, ou com resultados pouco confiáveis) com a utilização de algoritmos convencionais. Apesar de estarmos ainda no começo dessa ‘nova revolução’, acredito que deva haver uma expansão significativa de aplicações de Sistemas de Visão com a utilização de Inteligência Artificial, possibilitando soluções que até então eram inviáveis pelos algoritmos disponíveis. Particularmente, estou bastante entusiasmado com a possibilidade de novas oportunidades para Sistemas de Visão”, anima-se.

Utilizando o aprendizado da pandemia e caminhando para o “novo normal”, a indústria certamente vai lançar mão dos Sistemas de Visão para ser mais competitiva. Queiramos ou não, os Sistemas de Visão substituirão de forma gradual, por exemplo, a inspeção de qualidade realizada por seres humanos. A adoção de soluções com alto nível de precisão e confiabilidade são essenciais para entregar aos consumidores bens sem defeitos ou erros.

Sílvia Bruin Pereira - Editora - REVISTA AUTOMAÇÃO

O In-Sight^® D900 fornece solução all-in-one para desafios de inspeção em processos complexos.

A Cognex Corporation, líder em sistemas e sensores de visão, apresenta o sistema de visão incorporado In-Sight^® D900. Uma solução inédita, o In-Sight D900 possui o software com Deep Learning ViDi da Cognex dentro de uma câmera inteligente In-Sight de nível industrial. O sistema independente foi projetado para solucionar uma ampla gama de aplicações de inspeção em processo complexas, incluindo reconhecimento óptico de caracteres (OCR), verificação de montagem e detecção de defeitos.

"Fabricantes sofisticados estão adotando cada vez mais sistemas de visão com Deep Learning para resolver inspeções muito complicadas, demoradas ou caras para programar usando a visão humana ou sistemas de visão baseados em regras”, afirma Joerg Kuechen, Vice-presidente Sênior de Produtos de Visão da Cognex. "Ao incorporar nosso software de Deep Learning ViDi no In-Sight, os clientes podem resolver até as inspeções visuais mais complexas de maneira rápida, fácil e econômica”.

Combinando a capacidade de autoaprendizado de um inspetor humano com a robustez e consistência de um sistema de visão, o In-Sight D900 expande os limites do que pode ser inspecionado na automação de fábrica. O sistema, que pode ser configurado usando um pequeno número de amostras de imagens, aproveita a plataforma de planilha familiar e fácil de usar da Cognex e não requer um PC ou conhecimento em Deep Learning para implementar.

O In-Sight D900 é ideal para automatizar aplicações de inspeção complexas em uma variedade de setores, incluindo automotivo, eletrônicos, produtos de consumo, embalagens, alimentos e bebidas, dispositivos médicos e logística.
Para mais informações, visite https://www.cognex.com/pt-br/products/deep-learning/in-sight-d900.

www.cognex.com/pt-br

Inspeção 2D e 3D simultâneas.

O mais novo recurso da série CV-X de Sistemas de Visão da Keyence é uma iluminação de projeção que permite inspeções de altura com o uso de oito fontes de luz a partir de diferentes direções.

A linha permite detecções estáveis sem precedentes por meio de iluminação, câmera e controlador inteligentes. A luz multidimensional projeta padrões em alta velocidade, que são processados em tempo real para gerar uma imagem 3D. Sendo também compatível com a geração de imagens convencionais, em 2D, o sistema permite que esses dois tipos de inspeção sejam realizados simultaneamente.

A seleção flexível de câmeras e lentes garantem o atendimento de diversas aplicações em todos os setores da indústria. As diversas ferramentas de inspeção disponíveis garantem a estabilidade de detecção, e a interface intuitiva torna a configuração do equipamento simplificada.

Esse é o mais avançado Sistema de Visão do mercado, promovendo maior flexibilidade e robustez nas aplicações de inspeção visual, aliado à facilidade de utilização para todos os usuários.

Para saber mais, visite
https://www.keyence.com.br/ss/products/vision/pattern-projection/?ad_local=sitetopslbn2

www.keyence.com.br

A Inteligência Artificial identifica defeitos sutis com sensibilidade semelhante à humana como inspetores experientes.

A Omron desenvolveu a primeira IA de detecção de defeitos da indústria que reproduz as técnicas de inspetores qualificados. Essa tecnologia agora faz parte do Sistema de Visão da Série FH. Mais de 30 anos de conhecimento da Omron em processamento de imagem e inspeção visual foram incorporados a esse novo produto para maximizar a capacidade de inspeção usando IA sem aprender grandes quantidades de dados. A IA tradicionalmente exigia um ambiente especial, mas a solução leve da Omron foi integrada a um componente do sistema. Nenhum especialista de IA dedicado é necessário para configuração e ajuste em linhas de produção.

Suas principais características são:
IA captura defeitos com sensibilidade humana (o primeiro da indústria) – Um novo filtro de imagem baseado em IA reproduz a técnica que os inspetores qualificados usam para identificar um defeito no histórico de qualquer produto. Arranhões e manchas que antes eram difíceis de capturar agora podem ser identificados mesmo sem o uso de amostras ou ajustes.

IA identifica bons produtos, como inspetores experientes – A série FH pode determinar tolerâncias de variação aceitáveis. Uma ferramenta IA Fine Matching aprende com os dados de imagem de produtos sem defeito para adquirir rapidamente a "experiência" que os inspetores desenvolveram ao longo de muitos anos. Isso reduz custos e aumenta a produtividade por meio da automação. IA reduz os falsos-rejeitos.

Nenhum ambiente especial é necessário – A IA tradicionalmente exigia um ambiente de ponta, mas a solução leve da OMRON vem na forma de itens de processamento de fácil utilização que foram integrados ao seu popular hardware da Série FH. Nenhum hardware especial para IA ou especialista em IA são necessários.

www.omron.com.br

*1 Primeira IA da indústria que captura defeitos, com sensibilidade humana sem aprendizagem, em componentes de visão ou bibliotecas de visão integradas em máquinas. Com base na investigação Omron em junho de 2020.

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