Anomalie? Gedetecteerd! Beeldverwerking en AI als sleutel tot automatisering

Zien, grijpen, neerzetten, besturen: Intelligente industriële camera’s zorgen ervoor dat machines en robots alle processen in de gaten houden en correct reageren, afhankelijk van de situatie. Het is hierbij praktisch als ze als ingebedde vision-systemen zelf gegevens verwerken en beslissingen nemen. Integratie in Industrie 4.0-systemen biedt extra toegevoegde waarde, wat betekent dat ze vervolgprocessen direct in gang zetten – bijvoorbeeld om defecte onderdelen te sorteren.

AI vision is niet fundamenteel beter dan klassieke beeldverwerking, maar vooral: anders. Regelgebaseerde beeldverwerking bereikt al snel zijn grenzen, bijvoorbeeld wanneer objecten sterk en vaak variëren, omdat alle relevante informatie handmatig moet worden beschreven in broncode. Een neuraal netwerk daarentegen wordt getraind met voorbeeldafbeeldingen en leert zelfstandig belangrijke kenmerken. Hier verandert dus de procedure en daarmee ook de eisen aan de verantwoordelijken. Voor de training zijn de kennis van de toepassing en het labelen van de kenmerken enorm belangrijk – programmeerkennis daarentegen speelt een ondergeschikte rol, afhankelijk van de AI-oplossing. Dit heeft weer het voordeel dat cameratechnologie gemakkelijk toegankelijk wordt, zelfs zonder beeldverwerkingsexperts. Tegelijkertijd worden intelligente camera’s aanbevolen voor taken die voorheen alleen uitvoerbaar waren tegen hoge kosten in termen van tijd en geld en daarom vaak niet rendabel waren.

Oog voor het ongewone

Simpel gezegd: alles wat een mens kan herkennen, onderscheiden en toewijzen (“goed”, “slecht”, “een schroef”, “dat ziet er anders uit dan normaal”, …) kan een intelligente camera ook leren. Hij werkt zonder vermoeidheid, met een consistente kwaliteit en veel nauwkeuriger dan een mens zou kunnen. Hij controleert en analyseert bijvoorbeeld producten op afwijkingen en kan materiaalmoeheid in het productieproces in een vroeg stadium detecteren of voorspellen. Zelfs bij hoge cyclussnelheden blijft geen detail verborgen. Of het nu gaat om objectlokalisatie, segmentatie of anomaliedetectie: omdat niet alle eventualiteiten vast geprogrammeerd hoeven te worden, kunnen intelligente camera’s met de juiste training zeer flexibel en situationeel reageren.

Adaptieve applicatieontwikkeling

Maar hoe realiseert een bedrijf zijn eigen AI vision-toepassing? Ontwikkeling vereist meestal expertise, programmeerwerk en investeringen in computer- en opslaghardware. IDS heeft voor een andere aanpak gekozen met zijn complete systeem IDS NXT. Het is zo ontworpen dat alle tools en workflows al zijn inbegrepen en met zeer weinig voorkennis kunnen worden bediend. Dit biedt zowel beginners als professionals enorme mogelijkheden.

De intelligente camera’s van de IDS NXT-serie kunnen beeldevaluaties direct “on edge” overnemen en vervolgprocessen in gang zetten. Gegevens en resultaten hoeven niet meer te worden overgebracht naar een pc voor analyse. Een ander voordeel is dat ze eenvoudig en ruimtebesparend in de productieketen kunnen worden geïntegreerd. Gegevensbeveiliging speelt een belangrijke rol bij het industriële gebruik van AI. De communicatie tussen camera’s en fabriekscomponenten kan daarom worden versleuteld via HTTPS; bovendien worden alleen resultaten verzonden, geen gevoelige onbewerkte gegevens. Andere voordelen op een rij:

• AI draait direct op de camera, training vindt comfortabel plaats via de cloud.
• Communicatie met machines dankzij REST en OPC-UA.
• Gratis functie-updates, nieuw in 2023, bijvoorbeeld met anomaliedetectie.

Het systeem wordt voortdurend verder ontwikkeld. Op de automatica in München presenteert IDS bijvoorbeeld een nieuwe camera voor het complete systeem, nog voordat de serieproductie van start gaat. IDS NXT malibu kan neurale netwerken tot 20 keer sneller uitvoeren dan de andere modellen in de IDS NXT-serie en maakt AI-gebaseerde beeldevaluaties in het live-beeld mogelijk.

Eenvoudig aan de slag, evalueren en gebruiken

Iedereen die de veelzijdige mogelijkheden van het systeem wil testen, moet de IDS NXT ocean Creative Kit bekijken. Gebruikers ontvangen alles wat ze nodig hebben om een neuraal netwerk te maken, te trainen en te laten werken. Naast een IDS NXT industriële camera met lens, kabel en statiefadapter bevat het pakket toegang tot de IDS lighthouse AI vision studio.