Sztuczna inteligencja z oprogramowaniem Deep Learning firmy SICK: w zakładzie produkcyjnym Nestlé w Osthofen czujnik wizyjny 2D wraz ze zintegrowanym pakietem oprogramowania SICK „dStudio” rozpoznaje obiekty przezroczyste w dowolnej pozycji. A system stale się uczy.
Największa na świecie firma spożywcza Nestlé oferuje w dziale „Health Science” osobom o specjalnych potrzebach żywieniowych produkty specjalne. Na przykład suplementy do picia i odżywki produkowane w zakładzie Osthofen w Hesji Nadreńskiej.
Proszki, które są tu produkowane w najnowocześniejszych warunkach, po zakończeniu procesu produkcji trafiają automatycznie do specjalnych puszek. Przed napełnieniem pojemników dodawana jest łyżka dozująca w celu łatwego i precyzyjnego porcjowania. W trakcie kontroli jakości każda puszka jest sprawdzana, aby sprawdzić, czy rzeczywiście umieszczono w niej łyżkę.
„Ludzkie oko może wprawdzie łatwo stwierdzić, czy dodano łyżkę”, mówi Marcus Kauf, automatyk w Nestlé, „ale przy prędkości napełniania ponad 80 puszek na minutę nie jest to już możliwe w sposób całkowicie niezawodny”.
Zainstalowana w tym celu kamera sprawdzała więc umieszczenie łyżki, licząc kolorowe piksele plastikowej łyżki. Ostatnio jednak Nestlé używa bezbarwnych łyżek do porcjowania, aby zwiększyć poziom recyklingu. Stąd pytanie, czy te aktualnie połyskujące szaro, przezroczyste łyżki znajdują się na aluminiowym zamknięciu o podobnym odcieniu czy jednak nie zawsze? ... Jest to trudne do stwierdzenia na falistym, tłoczonym i odbijającym światło metalu – klasyczne rozwiązanie z przetwarzaniem obrazu przy użyciu czujników osiągnęło tu swoje granice możliwości.
Tutaj do gry wkroczyła technologia i wiedza firmy SICK. Słowem kluczowym była przy tym „Sztuczna inteligencja (SI)”. SI bardzo szybko i niezawodnie w sposób stały rozpoznaje nowe wzorce, gromadząc dużą ilość danych, które są następnie interpretowane bezpośrednio w algorytmach. Teoretycznie algorytmy definiują jasne procedury rozwiązywania określonych zadań.
W praktyce natomiast czujnik wizyjny 2D (picoCam) firmy SICK ze zintegrowanym oprogramowanie Deep Learning „dStudio” firmy SICK AppSpace uczy się „myślenia”. Dzięki tej usłudze sieciowej sieci neuronowe można „wytrenować”, w tym przypadku za pomocą obrazów załączonych łyżek w bardzo różnych pozycjach. Tak jak w przypadku idealnym ludzie rozwiązują problemy i podejmują decyzje, w taki sam sposób robi to również system bazujący na Deep Learning – tylko wielokrotnie szybciej.
Odpowiedzialnym za te rozwiązania ekspertem w firmie SICK jest Klaus Keitel. National Account Manager ds. klientów strategicznych wyjaśnia: „Wyuczony algorytm decyzyjny jest przekazywany do systemu kamery. Dzięki temu jest on w stanie samodzielnie rozpoznać istotne różnice w obrazie”. Kamerę można również łatwo dostosować do każdego nowego produktu, trenując sieć neuronową odpowiednio do nowych warunków. Ponadto intuicyjny interfejs użytkownika nie wymaga od użytkownika żadnej specjalnej wiedzy o sztucznej inteligencji ani też wiedzy o przetwarzaniu obrazu.
Kamera szybko i niezawodnie sprawdza w przypadku każdego opakowania, czy łyżka jest rzeczywiście dołączona do porcjowania, czy też nie – z poziomem błędów, który jest bliski zeru. Ale co, jeśli kamera wykryje obraz „brak łyżki”? System zatrzymuje się wtedy automatycznie. Jeśli brakująca łyżka została dodana, oprogramowanie kamery rozpozna to również, aby umożliwić dalsze działanie systemu – bez konieczności obchodzenia tej sytuacji za pomocą ręcznego restartu.
Według Klausa Keitela współpraca między firmami SICK i Nestlé przebiegała bezproblemowo: „Przeprowadziliśmy testy zarówno w naszym laboratorium, jak i na miejscu. Umożliwiło nam to wcześniejsze wyjaśnienie z klientem, na ile niezawodne jest nasza rozwiązanie.” Dzięki temu inteligentnemu rodzajowi automatyzacji, firma Nestlé osiągnęła wyjątkowo wysoki stopień niezawodności podczas dołączania łyżek do porcjowania. I to przy prostej implementacji, elastyczności i możliwości rozszerzania za pomocą opcji użytkowych. Firma SICK przygląda się więc uważnie kolejnym zastosowaniom w dziedzinie przetwarzania obrazu z wykorzystaniem sztucznej inteligencji.
Dopasowana technologia czujników zapewnia logistykę z efektem czystości
Mocny zespół: system kontroli druku 4Sight oraz aplikacja SICK AppSpace
Każdy ruch pod kontrolą: monitorowane przy użyciu kamer urządzenie montażowe firmy RIBE Anlagentechnik
Indywidualne i łatwo konfigurowalne systemy wizyjne 2D i 3D – dzięki SICK AppSpace
