Strojové zpracování obrazové informace je významným nástrojem v oblasti průmyslové automatizace a současně jedním z prostředků k naplnění vize známé jako Průmysl 4.0.
Zpracování obrazu hraje důležitou roli při zavádění a aplikování robotických prvků. Čím je úloha náročnější, tím širší je uplatnění strojového vidění. Vedle volby vhodných prvků technického řešení (snímače, kamery, osvětlovače apod.) je důležité i dostatečně robustní programové řešení. Vývoj v této oblasti dnes směřuje k aplikacím programových nástrojů strojového učení, které umožňují zpracovávat, a především interpretovat reálné prostředí.
Od parních strojů ke kobotům
Jako Průmysl 4.0 se označuje čtvrtá vlna průmyslové revoluce. Hlavním rysem první průmyslové revoluce byl přechod od ruční výroby k vyššímu stupni hromadné výroby za použití parních strojů ve 2. polovině 18. století. Tato změna přinesla nejen rozmach výroby, ale díky železniční dopravě také rozvoj přepravy osob a zboží (dnes bychom řekli „logistiky“). O století později přichází druhá vlna průmyslová revoluce, která je spojená s elektrifikací a umožněním hromadné výroby. V polovině 20. století pak nastupuje třetí průmyslová revoluce, která se vyznačuje plným zapojením automatizační techniky, zejména logických automatů a počítačů.
Pojmenování Průmysl 4.0 vzniklo v roce 2012 v Německu jako vládní projekt podpory zavádění změn v průmyslové výrobě (tedy jako projekt „shora“). Zahrnuje v sobě rozvoj digitální techniky, internetu a počítačových sítí, který umožňuje vznik tzv. „chytrých továren, dále spojování výrobních systémů a aplikování nových poznatků při řízení výroby. Součástí procesu je také zapojení automatizačních prvků – robotů. Tomu všemu se dnes říká vize Průmysl 4.0, čtvrtá průmyslová revoluce anebo také Internet věcí (Internet of Thinks – IoT).
Významnou složkou tohoto procesu je nasazování automatizačních prvků, které spolupracují s člověkem přímo ve výrobě. Aplikace tzv. kolaborativních robotů (kobotů) je vysoce efektivní díky spolupráci (inteligentního) člověka s (rutinním, ale výkonným) nástrojem, kterým bezpochyby robot je. Stroje a lidé tak mohou kolaborovat při řešení výrobních operací v lepší harmonii a s menším počtem úzkých míst (omezení).
Porozumět okolí
Uvádí se, že během příštích pěti let mohou kolaborativní robotická pracoviště dosáhnout až třetiny prodejů pocházejících z veškeré robotiky. Lze tedy očekávat, že se strojové vidění bude v příštích letech dále vyvíjet a přispívat k naplnění čtvrté průmyslové revoluce.
Strojové vidění je chápáno jako jeden ze zásadních nástrojů, který umožňuje strojům porozumět jejich prostředí. Usnadňuje rozpoznávání obrazu vyššího řádu a rozhodování založené na tomto povědomí. Aby bylo možné využít jeho výhody, používají se kromě vhodných kamer také vysoce sofistikované algoritmy rozpoznávání vzorů k vytvoření úsudku o poloze nebo stavu výroby. Připomeňme, že je důležité i dosažení správného osvětlení zkoumané scény.
Internet věcí představuje v první řadě všudypřítomnou práci na počítači doplněnou o nové automatizačními prvky, jakými jsou rovněž robotické systémy. Využívání nových metod a řešení umožňuje zavádět do praxe autonomní a samonaváděcí systémy, jejichž správnou činnost zajišťují programová řešení, jako jsou neuronové sítě, nástroje tzv. umělé inteligence (Artificial Intelligence – AI) a práce s velkými objemy dat.
Aktuální otázkou je, jak koncept Průmyslu 4.0 ovlivní koronavirová krize. Výrazné změny v ekonomice, omezování výroby a jisté změny potřeb či priorit vyvolané pandemií nejspíš povedou ke změnám v intenzitě zavádění robotických nástrojů. Lze tak očekávat parametrickou změnu čtvrté průmyslové revoluce, možná na verzi Průmysl 4.1...? Potřeba dalšího vývoje je však zřejmá a logická.
Související:
Machine Vision is Key to Industry 4.0 and IoT | Digital Market News. Digital Market News [online]. Copyright © Digital Market News [cit. 13.10.2020]. Dostupné z: https://www.digitalmarketnews.com/machine-vision-is-key-to-industry-4-0-and-iot/
Předchozí díly:
Strojové
zpracování obrazu: Obrazová fúze
Strojové
zpracování obrazu: Fuzzy logika v praxi
Strojové
zpracování obrazu: Fuzzy logika