IDS lance un système de caméra piloté par IA pour l'inspection précise des bouchons dans l'industrie des boissons et bouteilles

Forte pression sur les prix combinée à des exigences de qualité élevées – l'industrie des boissons et bouteilles fait face au dilemme classique de nombreux secteurs. C'est également le cas au sein du service contrôle qualité d'un fabricant français de bouchons en plastique.

Détecter de manière fiable les fissures et microfissures sur des bouchons en plastique déclinés en 40 coloris et nuances, défilant à grande vitesse sur une chaîne de production, représente un véritable défi.

APREX Solutions, basé à Nancy (France), a relevé ce défi grâce à la technologie de traitement d'image et à l'intelligence artificielle.

Les images de base sont fournies par une caméra industrielle USB 3 d'IDS Imaging Development Systems.

SOLOCAP, filiale de La Maison Mélan Moutet – « conditionneur d'arômes depuis 1880 » – fabrique tous types de bouchons plastiques pour l'agroalimentaire sur son site industriel de Contrexéville.

Parmi eux, un bouchon à vis haut de gamme compatible avec tout flacon en verre ou PET. Grâce à un anneau à lamelles serrables disposé autour du col de bouteille, il assure une fermeture simple, rapide, parfaitement étanche et sécurisée.

Cependant, les lamelles doivent être contrôlées de manière fiable et extrêmement rigoureuse pendant la production pour détecter fissures, déchirures et torsions. C'est la seule garantie d'une étanchéité absolue.

Le système de contrôle précédent ne répondait pas à ces exigences élevées. APREX Solutions a réalisé la nouvelle solution d'intelligence artificielle sur mesure, basée sur ses propres algorithmes logiciels. Les spécifications nécessaires ont été développées en amont en collaboration avec le client.

Cela incluait également plusieurs étapes d'inspection, dont par exemple le contrôle des rebuts pour éviter les fausses alertes. Le déploiement s'est fait en deux phases :

Dans un premier temps, l'application spécifique « SOLOCAP » a été entraînée à l'aide de la solution intelligente APREX Track AI. Le logiciel comprend divers détecteurs d'objets, classificateurs et méthodes standards opérant à différents niveaux.

Interconnectés de manière appropriée, ils délivrent finalement le résultat souhaité, adapté au client. Quatre niveaux de contrôle avec plusieurs points de test garantissent un taux de fiabilité supérieur à 99,99 %.

Dans un second temps, cette application a été intégrée sur la ligne de production juste après la première passe d'assemblage avec APREX Track C&M. Ce dernier a été spécialement développé pour les divers besoins de traitement d'image dans le secteur industriel.

Cela inclut, entre autres, le pilotage et la sécurisation d'une ligne de production jusqu'à la mesure, l'identification et la classification des défauts en environnement de production.

La suite logicielle fournit les résultats souhaités rapidement et efficacement, sans processus de développement longs. Après un court entraînement des méthodes d'IA, le système complet est prêt à l'emploi chez le client.

Dans le cas de SOLOCAP, elle combine une caméra industrielle IDS UI-3280CP-C-HQ, un éclairage annulaire puissant et un automate programmable (API) pour assurer un contrôle complet de tous les processus d'inspection.

Parallèlement, elle enregistre tous les flux de travail en temps réel et assure une traçabilité complète. Une seule caméra suffit pour cela. Toutefois, APREX TRACK C&M peut gérer jusqu'à 5 caméras.

Romain Baude, fondateur d'APREX Solutions, déclare : « La difficulté de ce projet résidait principalement dans l'expression très subtile des défauts recherchés et dans la multitude de couleurs. Grâce à notre suite logicielle, il a été possible de mettre en place rapidement une application de traitement d'image. Malgré la complexité. »

L'image de la caméra fournit la base des évaluations. Elle capture chaque bouchon individuellement directement sur la ligne de production à grande vitesse et rend les moindres détails visibles pour le logiciel.

Un composant crucial : la caméra

La caméra industrielle UI-3280CP-C-HQ intégrée au système, dotée du capteur CMOS IMX264 5 MP de Sony, établit de nouvelles références en matière de sensibilité à la lumière, de plage dynamique et de reproduction des couleurs.

La caméra industrielle USB 3 offre une excellente qualité d'image avec un bruit extraordinarement faible – à des cadences allant jusqu'à 36 ips. CP signifie « Compact Power ».

Car ce concentré de puissance miniature pour applications industrielles de toutes sortes est rapide, fiable et permet un débit de données élevé de 420 Mo/s avec une faible charge CPU. Les utilisateurs peuvent choisir parmi un grand nombre de capteurs CMOS modernes de fabricants tels que Sony, CMOSIS, e2v et ON Semiconductor avec une large gamme de résolutions.

Son design de boîtier innovant et breveté, aux dimensions de seulement 29 x 29 x 29 millimètres, le rend adapté aux tâches dans les domaines de l'automatisation, l'automobile, la technologie médicale et les sciences de la vie, l'agriculture, la logistique ainsi que le trafic et le transport, entre autres.

Les câbles vissables assurent une connexion électrique fiable. Grâce au principe plug & play caractéristique d'IDS, les caméras sont automatiquement reconnues par le système et immédiatement prêtes à l'emploi.

Romain Baude ajoute : « L'excellente reproduction des couleurs de l'UI-3280CP-C-HQ et sa haute résolution de 5 MP ont été des facteurs décisifs pour notre choix de caméra. Dans le même temps, le modèle a permis une intégration rapide et sans complication dans notre système. »

Perspectives

Anthony Vastel, responsable technologie et industrie chez SOLOCAP, voit un fort potentiel dans le nouveau système d'inspection : « L'approche basée sur l'IA d'APREX a ouvert de nouvelles portes pour notre contrôle qualité 100 % visuel.

« Nos exigences en matière de sécurité produit, mais aussi de contrôle des rebuts, notamment en cas de fausses alertes, ont été rapidement satisfaites. Nous sommes convaincus de pouvoir aller plus loin en continuant d'augmenter l'efficacité du système chez SOLOCAP et en l'étendant à d'autres lignes de production. »

L'IA offre à l'assurance qualité, mais aussi à tous les autres secteurs utilisant la technologie de traitement d'image, de nouveaux champs d'application insoupçonnés.

Elle permet de résoudre des tâches où le traitement d'image classique basé sur des règles atteint ses limites. Des résultats de haute qualité peuvent être obtenus avec un effort comparativement faible – rapidement, de manière créative et efficace.

APREX Solutions et IDS l'ont reconnu et proposent des solutions avec des produits intelligents qui facilitent l'entrée des clients dans ce nouveau monde. Traitement d'image et IA – un véritable duo de rêve en pleine croissance.