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    臺達:打造“智慧之眼
    隨著人工智能技術的發展,視覺技術與AI結合已成大勢所趨,臺達近年來也在此方面不斷創新突破。
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    ★本刊記者/文曉

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    臺達-中達電通視覺產品應用經理 王風路

    作為深耕工業自動化行業數十年并多元化發展的自主工業品牌,臺達在機器視覺領域也形成了自己的優勢。臺達的機器視覺產品涵蓋2D視覺系統、3D視覺系統、工業相機和深度學習四大類,廣泛應用于電子電工、工業機器人、汽車制造、食品包裝等行業,尤其在電子電工方面,依托臺達在電子制造行業的豐富經驗,臺達機器視覺產品對生產流水線上的產品定位、尺寸測量、外觀瑕疵檢測等有著獨特的優勢。臺達-中達電通視覺產品應用經理王風路表示:“近幾年隨著眾多機器視覺廠商陸續加入,機器視覺市場競爭加劇,臺達作為一家與節能環保息息相關的系統集成商和解決方案提供商,依托其完備的工業自動化產品線,通過整體解決方案來幫助客戶提升效率、節能降耗,這也是我們面對復雜的市場競爭態勢所形成的核心競爭力。”

    致力創新,構筑核心競爭力

    臺達2D視覺系統主要分為嵌入式視覺系統和PC-base視覺系統兩類,這也是臺達一直在銷售的主力產品系列。采訪中,王風路重點介紹了DMV-VGR視覺產品,其完全采用臺達自主知識產權的視覺底層算法,結合臺達在視覺行業多年的經驗,開發出的一套簡單易用、功能強大的機器視覺軟件。DMV-VGR在多個方面實現了創新,如臺達全新的“一鍵標定”算法,應用于視覺與機器人的標定,相比傳統的視覺算法在標定精度和效率上都有了大幅的提升,真正做到了與機器人的無縫連接。

    據王風路介紹,臺達3D視覺、工業相機和深度學習是臺達近兩年重磅推出的新的視覺產品,其中ToF相機是臺達3D視覺系統中比較有特色的產品,其利用光線“飛行時間”的原理獲取被測物在三維空間中的成像,憑借其體積小巧響應速度快等優點,快速應用到各行各業。如近期某倉儲物流企業的堆垛機有避障及貨架變形檢測的需求,現有激光掃描儀方案由于其不能檢測貨架上掉落的物體和纏繞在貨物上的塑料薄膜,有較大的局限性,極易造成設備碰撞而導致經濟損失。針對客戶痛點,臺達3DToF相機成功解決了堆垛機避障及形變檢測的問題,為客戶帶來價值。

    隨著人工智能技術的發展,視覺技術與AI結合已成大勢所趨,臺達近年來也在此方面不斷創新突破。機器視覺在工業領域中的應用主要分為四大類:識別、定位、測量、檢測。其中檢測主要是對目標物體表面的外觀缺陷進行檢查。以往傳統人工檢測的方法耗時耗力,且很難滿足現代生產的工藝和節拍要求,采用機器視覺檢測的方案可以有效地解決這一問題,同時也節約了成本、提高了產能。市場需求非常旺盛,據有關機構統計,市場上有近一半的需求都是檢測類,而目前表面缺陷檢測傳統算法很難做到穩定可靠,而AI算法對此類問題的解決反而是得心應手,市場需求迫在眉睫。順應市場潮流,臺達也在2022年上半年推出了自己的AI視覺產品:DMV-AI系列深度學習視覺軟件,該產品系列包含光學字符識別OCR版、標準版和專業版三個型號,其中標準版主要為深度學習全圖分類功能,搭配傳統視覺算法可完成大部分檢測類的場合的需求,專業版包含標準版所有功能并兼具像素分割和目標定位的功能,可應用于更加復雜的外觀檢測或定位、分類等難度更高的應用中;OCR版深度學習軟件相比傳統算法穩定性及識別率更高,近期臺達為某知名礦泉水廠商提供的噴碼日期錯漏檢測方案,就采用該型號產品,現場以近乎完美的高識別率成功阻止了日期碼錯漏噴的產品流向市場,大大降低了該企業的經濟損失。

    此外,在技術普及與產品推廣應用方面,臺達也一直在創新,如近期針對柔性供料站的應用,臺達開發出了柔性上料系統,將柔性振動盤、機器視覺、機器人三套不同的操作軟件全部整合到一起,做成一套軟件,現場僅需一個人操作一套軟件即可控制三種不同的設備,操作便捷性得到大幅提升,實現快速復制推廣。

    深厚積淀,讓機器視覺“化繁為簡”

    隨著近幾年機器視覺技術的不斷更新與發展,越來越多的人已經逐漸認識到機器視覺產品在智能工廠中重要性,很多應用場景設計工程師也會主動想到用視覺的方式去解決,但是由于機器視覺是由軟件、工控機、相機、鏡頭光源等多個部件組成,而這些部件型號眾多,且被測產品技術要求一旦發生較細微的變化,都極有可能會導致整個項目重新來過。另外,視覺的銷售,大部分都是項目型,從客戶提出需求,后續會伴有項目評估、測試、驗證、驗收等一系列的工作,且每個項目對于視覺工程師來說可能都是一個新的開始,這會導致每個項目對視覺工程師的依賴度都非常高,然而機器視覺產品一般都是屬于某個設備或產線中的某一部分,其能否調試成功都會影響整個產線的運轉,若遇到人力吃緊,視覺工程師無法及時趕到調試現場,那么該項目極大可能會延期,從而造成一定的經濟損失。

    基于以上種種問題,如何將如此“粘人”的工作“化繁為簡”,提升每個視覺項目的執行效率,縮短項目整體的調試周期,是臺達視覺團隊一直在努力的方向。王風路表示,經過近幾年的經驗積累,臺達已基本實現了視覺產品的“標準化”,其中在某些應用中已完全無需視覺工程師的參與,真正做到將視覺產品作為標準品銷售。如針對視覺搭配機器人做定位抓取的應用,臺達開發出了DMV-VGR視覺軟件,成功研發出視覺與機器人的一鍵標定功能,現場對初次使用的工程師簡單培訓后即可實現上手,一個人一套軟件即可同時操作機器人與視覺,并可在短短幾分鐘內完成高質量的機器人與視覺的標定工作,大大提升了現場調試的效率。另外,在技術支持方面,針對型號眾多各類視覺零部件,臺達開發出了臺達視覺全系列產品的選型軟件,輸入相應的技術參數即可計算出大部分的配置,同時在手機上也可用“臺達視覺小程序”實現臺達視覺全系列產品的選型、學習及案例查詢等功能,甚至無需求助臺達視覺工程師就可以完成整個項目的實施。

    “臺達會一直致力于開發簡單、便捷、易用的視覺產品,實現批量應用以降低企業的成本壓力。”王風路表示。

    深耕行業,推動機器視覺未來發展

    談及機器視覺技術的未來發展,王風路認為未來機器視覺技術主要會朝兩個方向發展:其一,從2D到3D。目前市場上標準化的3D視覺軟、硬件產品、產業鏈已初步形成,以尺寸測量、定位引導等3D視覺應用逐漸開始成熟,電子、汽車行業為主的應用場景不斷涌現,3D視覺技術的落地速度逐步加快;其二,從傳統算法到AI算法。隨著國內自動化水平的不斷提升,市場對機器視覺的需求越來越高,檢測需求也會越來越復雜,傳統視覺算法由于其局限性已很難完全滿足客戶全部需求,而隨著AI底層算法的不斷更新迭代,功能會越來越強,能勝任的工作會越來越多,但由于傳統算法已在各行各業多年來的成熟應用,未來傳統算法與AI算法的深度融合將會是一個不錯的選擇。

    著眼于未來技術的發展方向以及市場的深度需求,王風路表示,臺達會在AI與3D視覺領域持續加大投入,并依托其在工業自動化領域深耕多年的優勢,與周邊如機器人、PLC和軸卡等其他自動化產品的整合開發,為用戶提供更有價值的系統性解決方案,未來幾年臺達視覺產品在與各產品的集成度方面會有更多的創新與提升。

    而對于機器視覺市場的未來發展,王風路坦言既充滿機遇也充滿挑戰:“機器視覺是智能制造中的‘智慧之眼’,會在未來的生產制造中取代甚至超越人類的視覺,是智能制造中必不可少的一環,整個市場會呈現快速增長趨勢。但近年來,在政策利好的驅動下,國內機器視覺廠商呈井噴式增加,市場競爭也在不斷加劇,并逐步細分成了為數眾多的‘小行業’,而機器視覺廠商要想在如此激烈的競爭中得以生存,以往簡單的模仿復制已不再奏效,他們往往都會在某一‘小眾領域’有著一技之長,來為自己爭取更多的成長空間。通過近幾年的不斷探索和總結,臺達結合自身的優勢在機器人定位、天地蓋包裝、柔性供料站、膜切機在線檢測等小眾領域也在不斷地推陳出新,并逐步完善和提升了自身產品的技術性能,獲得了大批客戶的高度認可,也斬獲了一定的市場份額。未來,臺達視覺也會在眾多‘小行業’中不斷深耕,為更多客戶提供具有臺達特色的整體解決方案,與客戶實現共贏。”

    摘自《自動化博覽》2022年12月刊

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