La vision industrielle est l’extraction automatique d’informations à partir d’images numériques. Un environnement typique serait une chaîne de production de fabrication où des centaines de produits défilent sur la chaîne devant une caméra intelligente. Les fabricants utilisent des systèmes de vision plutôt que des inspecteurs humains, car ils sont plus rapides, plus uniformes et ils ne se fatiguent pas.  La caméra saisit l’image numérique et l’analyse selon un ensemble prédéfini de critères. Si les critères sont respectés, l’objet peut continuer. Si ce n’est pas le cas, l’objet sera acheminé hors de la ligne de production pour une inspection ultérieure.

Par exemple, un fabricant de boissons aurait normalement des inspecteurs humains qui regardent des milliers de bouteilles se déplacer sur une chaîne de production. Les employés devraient s'assurer que chaque bouchon de bouteille est correctement fixé, que chaque étiquette est droite et qu'elle contient les bonnes informations, et que chaque bouteille est remplie au niveau approprié. Grâce à la vision industrielle, tout ce processus répétitif peut être automatisé.

Les solutions de vision sont largement utilisées en association avec des robots pour accroître leur efficacité et leur valeur globale pour l'entreprise. Ces types de robots ressemblent à un bras humain équipé d’une caméra à la place de la « main ». La caméra agit comme les « yeux » du robot et le guide pour mener à bien la tâche qui lui est assignée.

Un système de vision comporte cinq composants principaux qui peuvent être configurés séparément ou être intégrés dans une seule caméra intelligente. La bonne configuration dépend de l’application et de sa complexité. Les cinq composants principaux sont les suivants :

• Éclairage :cet aspect essentiel d'un système de visionique éclaire la pièce à inspecter, ce qui fait ressortir ses caractéristiques de façon à ce que le système de vision puisse les voir aussi clairement que possible.
• Lentille : capture l’image et la présente au capteur sous forme de lumière.
• Capteur :convertit la lumière en image numérique aux fins d’analyse par le processeur.
• Traitement de la vision :comprend des algorithmes qui examinent l'image et extraient les informations requises.
• Communication : les données obtenues sont communiquées au monde de manière utile.

L'utilisation de la vision industrielle présente quatre avantages principaux : réduction des erreurs, augmentation du rendement, suivi des pièces et des produits, et conformité aux réglementations.

Réduire les erreurs

L'inspection au moyen de caméras permet de veiller à ce que moins de mauvaises pièces entrent sur le marché, ce qui entraînerait des rappels coûteux et ternirait la réputation d'une entreprise.

Éviter les produits mal étiquetés dont l’étiquette ne correspond pas au contenu. Ces défauts créent des clients mécontents, ternissent la réputation de votre marque et constituent un risque sérieux de sécurité, notamment dans le cas de produits pharmaceutiques et de produits alimentaires destinés à des clients avec des allergies.

Augmenter la production

Transformer les matériaux supplémentaires disponibles en un produit commercialisable.

Éviter de mettre au rebut des matériaux coûteux et de reconstruire des pièces.

Réduire les temps d’arrêt en détectant les erreurs d’acheminement des produits susceptibles d’entraîner des interruptions du système.

Suivi des pièces et des produits

Identifier les produits de manière unique afin qu’ils puissent être suivis et tracés tout au long du processus de fabrication.

Identifier tous les éléments du processus, réduire le stock et garantir que le produit sera plus facilement disponible pour les processus juste-à-temps (JIT).

Éviter les ruptures de stock de composants, réduire les stocks et réduire les délais de livraison.

Se conformer aux réglementations

Pour être compétitifs dans certains marchés, les fabricants doivent se conformer à diverses réglementations.

Dans le secteur pharmaceutique, une industrie hautement réglementée, la vision industrielle est utilisée pour garantir l’intégrité et la sécurité des produits en se conformant aux réglementations gouvernementales, telles que les normes de données 21CFR Part 11 et GS1.

La vision industrielle est mieux adaptée que les inspecteurs humains aux tâches d’inspection répétitives dans les processus industriels. Les systèmes de vision industrielle sont plus rapides, plus constants et fonctionnent plus longtemps que les inspecteurs humains, ce qui permet de réduire les défauts, d’augmenter le rendement, de suivre les pièces et les produits, et de faciliter la conformité aux réglementations gouvernementales pour aider les entreprises à économiser de l’argent et à accroître leur rentabilité.

Quatre applications courantes de la vision industrielle : mesure, comptage, localisation et décodage

Mesure

Une application courante de la vision industrielle est la mesure automatisée. Une fois l’image d’une pièce capturée, le logiciel compare la mesure à la tolérance requise. Par exemple, dans l’automatisation en usine, les systèmes de vision industrielle sont utilisés pour mesurer l’écartement sur une bougie d’allumage, en s’assurant qu’elle respecte la tolérance requise pour fonctionner correctement. Dans le secteur de l’emballage et de l’étiquetage, la vision industrielle est utilisée pour mesurer le niveau de remplissage d’une bouteille d’eau, pour qu’elle soit remplie au bon niveau.

Comptage

Une autre application courante de la vision industrielle est le comptage. Elle recherchera un nombre spécifique de pièces ou de caractéristiques sur une pièce pour vérifier qu’elle a été fabriquée correctement. Dans le secteur de la fabrication de composants électroniques, par exemple, la vision industrielle est utilisée pour compter différentes caractéristiques des cartes de circuit imprimé (PCB) afin de s’assurer qu’aucun composant ou qu’aucune étape n’a été oublié durant la production.

Lieu

La vision industrielle peut être utilisée pour localiser la position et l’orientation d’une pièce et vérifier que l’assemblage s’insère dans les tolérances spécifiques. La localisation permet d’identifier une pièce pour l’inspection avec d’autres outils de vision industrielle, et elle peut également être programmée à rechercher un modèle unique pour identifier une pièce spécifique. Dans les secteurs des sciences de la vie et de la médecine, la vision industrielle peut localiser les bouchons des tubes à essai pour une évaluation plus poussée, comme la présence des bouchons, la couleur des bouchons et les mesures, afin de garantir la bonne position des bouchons.

Décodage

La vision industrielle peut être utilisée pour décoder les symbologies linéaires, empilées et 2D. Elle peut également être utilisée pour la reconnaissance optique de caractères (ROC), qui est simultanément lisible par l’homme et par la machine. En automatisation industrielle, la vision industrielle est utilisée pour trier les produits sur une chaîne de production, en décodant le symbole sur le produit. Les symboles eux-mêmes peuvent également être vérifiés par des systèmes de vérification basés sur la vision industrielle afin de s’assurer qu’ils sont conformes aux exigences des différentes organisations de normes de symbologie.

Les raisons les plus importantes à prendre en compte lors du choix d’une caméra intelligente sont les suivantes :

• Solution prête à être déployée
• Options de lumière intégrée, lentille (y compris la mise au point automatique) et les accessoires
• Aucun panneau supplémentaire nécessaire sur la machine
• Peut normalement être installée sur les machines existantes sans de nombreuses modifications
• Application à caméra unique ou inspections multipoints indépendantes
• Économique
• Évolutive pour les systèmes de vision
• À processeurs simples et bicœurs
• Résolutions de 0,3 MP à 12 MP
• Logiciel de programmation est fourni avec la caméra

Les raisons les plus importantes à prendre en compte lors du choix d’un système de vision sont les suivantes :

• Vitesse élevée
• Options à caméra unique ou à caméras multiples, avec traitement d’image corrélées ou indépendantes
• Matériel de traitement robuste et spécialisé pour la vision industrielle
• Sortie vidéo directe du contrôleur
• Programmation avancée et personnalisable
• Caméras Camera Link pour la transmission à vitesse élevée, puissance d’éclairage et contrôle avec un seul câble de caméra
• Système souple et puissant pour la plupart des applications
• Plus d’options de bus de terrain et d’E/S.
• Options complètes de caméra (0,3 à 20 MP), y compris la 3D
• Processeurs multifilaires à deux et quatre cœurs
• Logiciel de programmation fourni avec le système

Les raisons les plus importantes à prendre en compte lors du choix de caméras pour PC sont les suivantes :

• La flexibilité du choix de votre propre matériel de traitement. Installation du logiciel de programmation Omron sur votre PC ou PCI
• Caméras GigE
• E/S et interfaces limitées
• Dépend de la vitesse du matériel d’hébergement. Combine normalement la vision et d’autres tâches dans le même matériel, où l’une peut avoir une incidence sur l’autre
• Vous achetez une caméra et une licence logicielle

Les raisons les plus importantes à prendre en compte lors du choix de caméras de vision/caméras industrielles basées sur PC sont les suivantes :

• Possibilité de choisir l'interface de la caméra (GigE Vision, Camera Link, USB3 Vision, câble coaxial, etc.) et une multitude de capteurs Sony, CMOSIS, e2v, OnSemi, etc.
• Désir de créer un logiciel d’application propriétaire ou d’utiliser un logiciel tiers.
• E/S et interfaces limitées
• Matériel de traitement flexible. Capable de fonctionner sur des systèmes PC très puissants, des ordinateurs à carte unique, un système d’exploitation Linux, etc.
• Réduction des coûts matériels, mais augmentation des heures d’ingénierie nécessaires au développement (ou à l’intégration) d’une solution logicielle/applicative