【聚焦】視覺傳感器網絡部署技術推動“智能+”產業發展

在《国家智能制造发展规划(2016-2020年)》中提到,在十大重点领域试点建设数字化车间/智能工厂,在传统制造业推广应用数字化技术、系统集成技术、智能制造装备。

《重庆市发展智能制造实施方案(2019—2022年)》中提到:制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基,智能制造是我国建设制造强国的主攻方向,紧紧围绕我市智能制造现状,分类别、分层次加强指导,分行业、分步骤持续推进,同步并行实施数字化制造普及、网络化制造提升、智能化制造引领,建设应用工业互联网,增强智能制造技术、产品供给能力,完善智能制造服务支撑体系,加快提升制造业智能制造水平。

方案列举的重点任务中,提到重点推广普及智能仪表、智能传感器等自动化设备和数据采集与监控系统(SCADA)、离散控制系统(DCS)、紧急停车系统(ESD)等自动化系统,提高企业生产过程控制水平,确保安全生产。将智能传感器设备通过网络部署应用至传统流水线中进行质量检测,推动智能设备产业普及和发展。


流水线在工业生产中扮演者重要的角色,是自动化装备制造的主要推动力。流水线监控在提供生产实时信息、优化生产调度、发现故障、缩短停机时间等方面为批量化生产制造提供安全保障。

传统的监控方式采用人工记录工作事项的方式。在人员与工种众多、管理环节复杂的密集型生产企业里,由于工作内容的多样化、不可预见性,将各级生产人员的工作事项数字化是件及其困难的事情。随着信息化建设的不断深入,视频流水线监控以其直观性、易于存储、检索和共享的特点成为工业生产的重要组成部分。该方法主要对生产现场设备的各项运行参数进行在线监控,并进行相应的交互处理为相关人员提供生产实时信息,从而提高生产效率,降低能耗,确保产品质量。

视频流水线监控基础是在相机安装位置限制的情况下进行多相机的合理部署以完成重点生产现场设备监控的全覆盖。同时,相机部署还建立相机与相机之间的拓扑关系,包括相机间覆盖范围的重叠情况以及相机间过渡关系。这种关系将加强视频监控中各相机间信息共享,例如:确定工作人员的行迹,重构流水线VR全景。

视觉传感器具有低成本、轻巧、非接触式传感、丰富的信息等优点而被广泛使用。由于视觉传感器的视野有限,只能从单个视点感知一部分场景,因此通常需要进行视觉传感器网络部署。在部署过程中,视觉传感器覆盖范围是重要的可量化属性,它从务实的角度描述了传感器网络可以看到的内容,即它在物理上可以收集的视觉数据。实际上,所有相机网络应用程序都依赖于或受益于有关单个相机的覆盖范围,整个网络的覆盖范围或各个相机之间的覆盖范围关系。视觉传感器网络部署技术的发展将加快装备、生产线、车间和工厂向自动化、数字化、智能化迈进。


【聚焦】视觉传感器网络部署技术推动“智能+”产业发展

【聚焦】视觉传感器网络部署技术推动“智能+”产业发展


智能零部件检测


工业零部件质量的好坏是直接影响制造业产品性能的重要因素之一。然而,复杂的零部件给检测带来困难。例如:曲轴、车身、活塞等汽车零部件的底面、内部凹槽形状各异,曲面轮廓较多。

传统的工件检测方法,如检具、冶具、三坐标等,不仅操作繁琐、耗时,而且不易对零部件的结构进行快速和准确地测量和检测。

而其他检测方法,例如三维扫描技术检测方法,虽然可以在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠、真实地三维数据,但是对于一些细节位置,如边界、细缝、曲率变化较大地曲面容易丢失数据。

视觉传感器网络部署方法优于以上方法,其根据工件CAD模型和相机物理模型,在保证成像分辨率的同时部署多个相机位置,以达到待检测工件表面的全覆盖。同时,相比于三维扫描技术需要借助手持或机械臂等手段完成检测,该方法由于提前部署相机位置,缩短了工件检测时间。通过多相机完成待测工件的三维重建,并与工件CAD模型进行对比,快速准确地获取工件各个位置的偏差。


【聚焦】视觉传感器网络部署技术推动“智能+”产业发展


智能流水线监控


在智能化产业高速发展的浪潮下,以企业智能化改造和工业互联网生态建设为主攻方向,大力实施以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略行动计划,聚焦普及数字化装备、推动信息管理系统集成应用、建设应用工业互联网、培育智能制造新模式、加强关键技术创新、加快关联产业发展、完善服务支撑体系等重点任务,促进重点领域基本完成数字化、加快进入网络化、逐步实现智能化,推动制造业发展质量变革、效率变革、动力变革,为国家重要现代制造业基地建设提供坚实支撑。


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