Révolutionner les processus de prélèvement grâce à l'IoT industriel

Selon Market Research Engine, le marché de l'Internet industriel des objets (IIoT) croîtra à un taux de croissance annuel composé de plus de 8 % au cours des cinq prochaines années.

En tant que tel, l'IIoT peut être vu comme la prochaine frontière apportant un nouveau niveau de productivité et d'efficacité aux usines du monde entier. C'est un élément clé de la fabrication intelligente et une nécessité pour toutes les entreprises cherchant un avantage concurrentiel.

Bien sûr, l'IIoT n'existe pas seul — il dépend d'une interaction des technologies les plus avancées, dont la robotique, l'intelligence artificielle (IA), la vision industrielle, les systèmes de cloud computing, les systèmes d'analyse de données, et autres. Cet article se concentrera sur l'importance de la vision industrielle et les dernières avancées dans le domaine qui façonnent l'IIoT et définissent les applications qui peuvent être automatisées dans son contexte.

Déballons cela étape par étape en expliquant d'abord ce qu'est réellement l'Internet industriel des objets.

Qu'est-ce que l'Internet industriel des objets, ou IIoT ?

L'Internet industriel des objets est un réseau de dispositifs intelligents connectés et d'analyses de données en temps réel — et l'utilisation de ces technologies — dans les applications industrielles des industries manufacturières. Il représente la forme d'automatisation la plus avancée pour permettre une production sans faille et une optimisation continue par la maintenance prédictive et la surveillance à distance. Les technologies IIoT favorisent des décisions d'affaires rapides et précises, augmentent la productivité et l'efficacité, maximisent la qualité des produits, améliorent la sécurité des travailleurs, font gagner du temps et réduisent les coûts en minimisant le gaspillage des ressources.

L'IIoT est un élément clé d'une Usine Intelligente et, en tant que tel, il est étroitement lié à la 4e Révolution Industrielle, ou Industrie 4.0.

Maintenant, quel est le rôle de la vision industrielle dans l'IIoT ?

La vision industrielle dans l'IIoT

Le marché de la vision industrielle croît à un rythme record. Les avancées en vision industrielle sont parmi les principaux moteurs des applications industrielles avancées et de l'automatisation d'usine ; surtout l'imagerie 3D est d'une importance primordiale dans cette niche.

L'adoption croissante des technologies de vision 3D industrielle dans les applications IIoT est motivée par leur accessibilité croissante, l'amélioration des capacités logicielles et matérielles, et un éventail d'applications en expansion. Celles-ci incluent la guidance robotique, la manipulation et le tri d'objets, l'inspection de produits et le contrôle qualité, le contrôle de processus en temps réel, et bien d'autres.

Jusqu'à récemment, la vision 3D industrielle limitait les domaines d'application ci-dessus aux scènes statiques. Cela signifiait ce qui suit :

Les objets en mouvement sur un convoyeur devaient être arrêtés pour être scannés et manipulés par un robot. De même, un robot guidé par vision 3D fixée à son bras devait s'arrêter pour chaque acquisition de scan. Il y a une raison simple.

Les technologies conventionnelles de détection 3D pour scanner de grandes zones de travail ne peuvent pas scanner des objets en mouvement avec une haute qualité.

Jusqu'à récemment, les technologies les plus populaires que le marché offrait pour scanner des objets en mouvement étaient le Time-of-Flight ou les systèmes stéréo actifs. Leur principal avantage est la vitesse et la longue portée de scan. Mais elles ont une limitation majeure — leur résolution est souvent VGA (Video Graphics Array = norme de résolution pour l'affichage graphique sur moniteurs) et leur précision ne peut atteindre que quelques millimètres. De plus, elles ne peuvent pas fournir de beaux détails sur les bords et l'image 3D entière a un bruit plutôt élevé.

Donc, si vous avez besoin de haute qualité, les capteurs à lumière structurée peuvent être le bon choix. Ils peuvent scanner toutes sortes de matériaux et surfaces dans diverses conditions de travail, fournissant des données robustes et une haute précision. Cependant, elles ont aussi une limitation fondamentale — elles ne peuvent être utilisées que si la scène est parfaitement statique car elles ne peuvent pas scanner des objets en mouvement ou vibrants. C'est parce qu'un système à lumière structurée projette une séquence de motifs lumineux sur une scène et si l'objet scanné bouge, le motif projeté se brise. Le résultat est un bruit élevé, des artefacts volants, voire un nuage de points incomplet.

Alors, comment obtenir à la fois haute qualité et vitesse rapide de scan 3D ?

La nouvelle technologie révolutionnaire de Photoneo combine la vitesse des systèmes ToF/stéréo actif et la qualité des systèmes à lumière structurée — en tant que seule sur le marché. Elle s'appelle la lumière structurée parallèle et fournit un nuage de points haute résolution avec 900 000 points 3D, précision submillimétrique, faible bruit, contours détaillés, haute robustesse, complétude du scan sur divers matériaux, et haute qualité sur les bords. Et le plus important — tout cela peut se produire en mouvement.

Cela transforme les applications IIoT de fond en comble.

Étendre l'éventail des applications IIoT avec le mouvement

La lumière structurée parallèle, implémentée dans la caméra 3D MotionCam-3D de Photoneo, transforme l'automatisation en permettant des applications complètement nouvelles et en raccourcissant les temps de cycle et la latence dans les existantes.

En robotique main-œil, le robot n'a plus besoin de s'arrêter pour faire un scan puis effectuer l'action requise car la technologie fournit un flux continu de données 3D de haute qualité même pendant des mouvements aléatoires ou des vibrations.

La lumière structurée parallèle peut aussi accélérer les applications 3D conventionnelles comme la manipulation d'objets dans l'espace 3D ou l'évaluation de leur qualité pendant le processus de fabrication. Un exemple est la reconnaissance et le prélèvement d'objets placés sur un convoyeur en mouvement et leur tri ultérieur selon certains critères — comme CONFORME ou NON CONFORME.

Outre les processus de fabrication, la technologie étend aussi le potentiel de l'IIoT à des secteurs comme la logistique, le e-commerce et autres. Elle peut être utilisée pour l'identification de colis passant sur un convoyeur ou un convoyeur aérien et la navigation d'un robot pour les prélever, trier et les déposer dans le bon conteneur ou autre emplacement. En combinant la lumière structurée parallèle avec l'intelligence artificielle (IA), son potentiel et sa gamme d'applications s'étendent encore davantage.

La vision 3D industrielle est un élément clé de l'IoT industriel et, tandis que ses avancées façonnent tout le monde de l'IIoT, l'IIoT façonne à son tour les tendances de la vision 3D industrielle. À mesure que l'IIoT devient une norme dans les usines modernes, on peut s'attendre à une croissance rapide des systèmes de vision industrielle connectés, de l'IA et d'autres éléments centraux. Ce réseau connecté rendra possible l'analyse, la compréhension et l'optimisation des processus de fabrication et logistiques dans tout environnement industriel.