1 mars 2022

Pourquoi et quand utiliser des capteurs 3D plutôt que la vision industrielle ?

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Parmi les milliards de produits fabriqués chaque jour, rares sont ceux qui pourraient être réalisés sans aucune intervention humaine. Les instructions de travail numériques constituent un support permettant de guider les opérateurs à chaque étape du processus en leur fournissant des informations contextuelles telles que des images ou des vidéos. Elles présentent toutefois des limites en termes de fiabilité d’exécution, de sécurité et de précision. Même avec les meilleures intentions du monde, commettre des erreurs fait intrinsèquement partie de la nature humaine. Certaines erreurs – bien qu’involontaires – peuvent avoir un impact grave sur la qualité des produits. C’est pourquoi les humains ont besoin d’un « deuxième œil », en particulier lorsque le processus de fabrication est critique ou sujet aux erreurs.

Alors que les instructions de travail numériques facilitent la réalisation des bonnes actions, les instructions de travail supervisées permettent aux opérateurs de faire les choses correctement. Elles contribuent également à l’automatisation de la validation des processus, les opérateurs étant automatiquement guidés à travers les étapes du processus. Les recherches montrent qu’il existe différentes technologies, telles que les capteurs 3D ou même les systèmes de vision industrielle dotés de capacités d’IA intégrées. Mais quel type de technologie est le plus adapté à quelle application ? Et quels en sont les avantages ?

Capteur 3D

Qu'est-ce que c'est ?

Les capteurs 3D mesurent la distance entre le capteur et la surface la plus proche point par point, selon le principe du temps de vol. En fait, ils fournissent la hauteur mesurée de chaque pixel dans le cadre cible.

Cas d'utilisation – Assistance à l'opérateur

  • Confirmation par gestes de la main: un capteur 3D est la solution idéale pour reconnaître les gestes de la main ou lorsqu'un guidage simple de l'opérateur est nécessaire
  • Confirmation virtuelle : contrairement au suivi des manipulations de l’opérateur, les capteurs 3D permettent de définir des boutons de confirmation virtuels fixes pour permettre la poursuite du processus
  • Confirmation de prélèvement : guidez les opérateurs vers le bon emplacement et simplifiez le processus de prélèvement ainsi que la confirmation d’exécution

Avantages

  • Mains libres : disposer de ses deux mains est indispensable dans de nombreux cas de figure. Les capteurs 3D vous permettent d’effectuer le processus les mains libres, car vous passez automatiquement à l’étape suivante lorsque le capteur détecte un mouvement de la main au-dessus d’une zone prédéfinie.
  • Gain de temps : confirmermanuellement chaque action peut parfois s’avérer inefficace, en particulier lorsque le bouton de confirmation n’est pas à portée de main de l’opérateur.

Compromis

  • Pas de capacitésd'inspection
  • Moins précis
  • Pas d'auto-apprentissage
  • Pas de contrôle de position ni de réglage automatique

Vision industrielle

: là où les capteurs 3D aident à confirmer les étapes du processus, la vision va encore plus loin et est capable de valider les actions de l’opérateur ou d’inspecter les produits (formes ou couleurs différentes, irrégularités, déformations, etc.)

Prenons un exemple concret : imaginez que vous vous apprêtiez à faire de l’exercice chez vous à l’aide d’une application de fitness. L’application vous guidera tout au long de votre entraînement, mais elle ne vous avertira pas en cas de mauvaise posture et ne générera pas nécessairement d’alerte pour vous corriger. Contrairement à un véritable coach sportif, elle n’a tout simplement pas la capacité de vérifier la justesse de l’exécution. Cependant, des technologies de suivi existent bel et bien et ont trouvé leur place dans les applications industrielles ; l’une d’entre elles s’appelle la « vision industrielle ».

Qu’est-ce que c’est ?

Un système de vision doté d’une IA intégrée est capable de résoudre divers problèmes auxquels les capteurs conventionnels et les caméras intelligentes sont confrontés, notamment la lumière ambiante, les différences individuelles entre les produits et les changements de position des pièces. L’IA intégrée, spécialement conçue pour distinguer la présence de l’absence, est capable de détecter les différences entre les produits ou les manipulations acceptables et inacceptables.

Cas d’utilisation – Guidage de l’opérateur

  • Valider les manipulations de l’opérateur Les manipulationsde l’opérateur sont supervisées par des algorithmes. Le système vérifie à la fois l’avancement et l’exactitude des opérations. Des avertissements sont émis en cas d’action incorrecte.
  • Inspecter les produits (forme, couleur, irrégularités, déformations, etc.) dans les moindres détails. Aider les opérateurs à évaluer les pièces ou les composants.
  • Gérer plusieurs variantes (similaires): un système de vision peut facilement identifier la bonne variante de composant et s’assurer que les bonnes pièces sont prélevées et assemblées.
  • Fabrication flexible: si la position de la pièce par rapport au capteur change, le système modifie automatiquement la position du contrôle requis.
  • Préparation de kits: d’un seul coup d’œil, un système de vision est capable d’inspecter une multitude d’éléments par cible
  • Automatiser les tâches fastidieuses et répétitives pour l’opérateur. Éliminer les variations humaines et la fatigue de l’opérateur en automatisant les tâches les plus dangereuses et répétitives, afin que celui-ci puisse se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée.

Avantages

  • Précision et exactitude accrues : la précision des opérations est améliorée grâce au contrôle des actions manuelles par des algorithmes informatiques.
  • Auto-apprentissage: le système apprend à distinguer ce qui est « correct » de ce qui ne l’est pas grâce à la reconnaissance des pixels. La gamme avancée comprend même des algorithmes sophistiqués de calibrage et de mesure
  • Révéler l’invisible: tout ne peut pas être vu à l’œil nu. La vision industrielle permet de mettre en évidence ce type d’informations grâce à une évaluation « conforme/non conforme ».
  • Détecter les erreurs à la source plutôt qu’en aval : plus une pièce défectueuse progresse dans la chaîne d’assemblage, plus son retrait coûte cher. La vision industrielle permet de détecter les erreurs à la source et de prévenir les défauts des matériaux de base ou les dysfonctionnements des composants
  • Ajustement de la position : contrairement à la technologie classique des capteurs 3D, les systèmes de vision peuvent pallier l’imprécision de la position des pièces et s’ajuster automatiquement lorsque celles-ci ont bougé

Compromis

  • Solution surdimensionnée alors qu’un simple suivi des gestes de la main suffirait
  • La mise en place et l'exploitation d'un système de vision complet nécessitent davantage d'expertise

Compte tenu de tout cela, il est important de bien comprendre l’application afin de déterminer quelle technologie est la plus adaptée.

Ansomatic est une plateforme logicielle compatible avec différentes technologies de capteurs et de caméras.

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