Le SECO Modular Vision 15.6 QCS6490 offre aux développeurs une solution HMI complète capable de mettre en œuvre une vision IA en temps réel à la périphérie. Pour les systèmes d'assemblage et d'inspection de PCB, cela peut considérablement rationaliser les opérations pour les ingénieurs chargés de maintenir la qualité de fabrication, de diagnostiquer les erreurs de machine et de retravailler manuellement les cartes.
Pendant de nombreuses décennies, l'inspection optique automatisée (AOI) a aidé à atténuer le risque de fabrication de grandes séries de cartes de circuits imprimés (PCB) inutilisables, ou nécessitant une correction manuelle par des ingénieurs en soudure qualifiés. En particulier, la domination généralisée de la technologie de montage en surface (SMT) à la fin des années 1990 a rendu l'AOI essentielle pour détecter rapidement les défauts de fabrication minimes, tels que l'alignement incorrect des pastilles de soudure ou les composants manquants, afin que les opérateurs de machines puissent interrompre les processus automatisés et résoudre les problèmes en amont comme les problèmes de bras de placement. De même, lorsque l'AOI signale un faux positif, c'est-à-dire un défaut là où il n'y en a pas, les opérateurs ont pu ignorer les notifications individuelles pour minimiser les temps d'arrêt inutiles et améliorer l'efficacité de la production.
Pour la surveillance des performances et le contrôle des équipements, les opérateurs de machines nécessitent une interface homme-machine (IHM) sophistiquée avec une haute qualité d'image pour l'inspection visuelle manuelle, en plus d'une construction robuste capable de résister aux exigences environnementales des environnements industriels. Avec l'introduction de l'intelligence artificielle de périphérie à faible consommation d'énergie (edge AI) dans l'industrie électronique, les développeurs ont été confrontés à une opportunité intéressante :
En combinant les IHM industrielles avec des systèmes de vision basés sur l'IA de périphérie, les développeurs de machines d'assemblage de PCB peuvent rationaliser l'infrastructure AOI tout en réduisant le besoin de PC industriels séparés. Cette consolidation permet également aux opérateurs d'apporter les avantages de l'AOI de la ligne d'assemblage principale de PCB aux stations de réparation ou de retouche, permettant une détection et une correction plus rapides des défauts qui augmentent le débit de fabrication. Cependant, la vision IA de périphérie nécessite des ressources informatiques puissantes à bord.
Une solution IHM prête à l'emploi avec accélération IA intégrée
Reconnaissant cette demande, SECO a créé le Modular Vision 15.6 QCS6490, une IHM haut de gamme de 15,6 pouces bien adaptée à un large éventail d'applications industrielles. Cette solution robuste dispose d'un écran tactile capacitif 1920×1080 pour des images claires et haute définition et un contrôle direct par l'opérateur. 3 mm de verre de protection chimiquement renforcé protègent cet écran pendant l'utilisation, et une luminosité de 400 cd/m² assure la lisibilité même sous un éclairage intense d'usine. Les fonctionnalités supplémentaires de l'IHM incluent une sortie audio pour se connecter à un haut-parleur mono, permettant des notifications sonores qui augmentent la conscience de l'opérateur des événements nécessitant une attention immédiate, comme le système AOI signalant un défaut.
En plus de ces fonctionnalités orientées opérateur, le Modular Vision 15.6 QCS6490 comprend une gamme d'interfaces pour connecter l'IHM à des systèmes industriels plus larges. Par exemple, l'interface Ethernet Gigabit prend en charge la mise en réseau avec des plateformes de reporting pour le contrôle qualité (QC) et la surveillance de la productivité. Les interfaces axées sur les périphériques comme les ports série USB, RS-232 et RS-485, le bus CAN et les E/S numériques facilitent les connexions aux caméras, aux installations d'éclairage et à d'autres composants essentiels d'un système AOI.
Au cœur de la solution IHM modulaire de SECO se trouve le Qualcomm® Dragonwing QCS6490, un processeur complet avec 8 cœurs d'instruction Arm 64 bits couvrant trois niveaux de performance/efficacité, idéal pour piloter des logiciels d'application de machine complexes tout en gérant simultanément des données vidéo haute résolution pour l'AOI. Cette tâche est en outre soutenue par un GPU Qualcomm® Adreno™ intégré pour des graphiques sophistiqués qui aident les opérateurs dans l'examen des échantillons et améliorent l'utilisabilité de l'IHM.
Néanmoins, la caractéristique remarquable du Qualcomm® Dragonwing QCS6490 pour la vision IA de périphérie est le processeur de signal numérique (DSP) Qualcomm Hexagon et l'unité de traitement neuronal (NPU). Offrant jusqu'à 12 TOPS (trillions d'opérations par seconde) de performance IA en temps réel et économe en énergie, cet accélérateur matériel dédié est la clé pour permettre une inspection de composants de niveau supérieur à la périphérie.
Ces ressources de traitement sont soutenues par une mémoire ample pour l'inspection vidéo à haut débit, avec jusqu'à 8 Go de RAM LPDDR5-6400 et jusqu'à 64 Go de stockage eMMC 5.1. Les deux mémoires sont soudées directement sur la carte pour promouvoir un fonctionnement fiable dans des environnements sujets aux vibrations, avec un emplacement microSD accessible de l'extérieur pour un stockage facilement amovible.
Exploiter le Qualcomm® Dragonwing QCS6490 pour la vision IA à la périphérie
Pour tirer pleinement parti de l'ensemble des fonctionnalités du Modular Vision 15.6 QCS6490, le Clea OS de SECO—partie du cadre logiciel prêt à l'emploi Clea de SECO—permet aux développeurs de créer rapidement un environnement d'application basé sur le projet open-source Yocto. Pour un développement plus avancé, Clea OS peut également incorporer d'autres kits de développement logiciel (SDK)—tels que le Qualcomm AI Engine Direct SDK—qui permettent aux développeurs de déployer divers modèles IA sur leur choix de ressource de traitement, que ce soit l'accélérateur matériel Hexagon, le GPU Adreno ou les cœurs CPU.
SECO a déjà testé la performance de vision IA en temps réel du Qualcomm Dragonwing QCS6490 dans le cadre de son module informatique SOM-SMARC-QCS6490, qui exécute le Modular Vision 15.6 QCS6490. Pour un modèle d'inspection qualité automatisée basé sur les frameworks LiteRT et PyTorch pour le matériel à ressources limitées, le SOM-SMARC-QCS6490 a livré une latence d'inférence de 112,44 ms lors de l'utilisation des cœurs CPU pour détecter les défauts de surface et les déviations de motif par rapport à une référence. Cela correspond à un débit d'inspection de juste en dessous de 9 images par seconde, ce qui constitue une référence prometteuse pour une productivité de fabrication élevée, même sans accélération supplémentaire via le NPU dédié.
En rationalisant la mise en œuvre logicielle fondamentale pour la plateforme matérielle Modular Vision 15.6 QCS6490, ainsi que la portabilité vers d'autres plateformes SECO à travers différentes familles de processeurs, Clea OS permet aux développeurs de se concentrer sur les fonctionnalités orientées utilisateur d'une IHM, telles que l'ajustement des logiciels d'application et des modèles IA pour une efficacité maximale. Pour soutenir davantage les développeurs, les produits SECO offrent également sécurité et conformité par conception, avec des fonctionnalités telles que le démarrage sécurisé, les mises à jour over-the-air (OTA) et la surveillance des appareils facilitant les certifications de cybersécurité conformément aux directives de l'UE.
Une route hautement intégrée vers une inspection PCB plus intelligente
Lors de la supervision des processus de fabrication, les opérateurs de machines d'assemblage de PCB sont confrontés à des défis continus alors qu'ils inspectent les défauts sur des cartes de plus en plus complexes avec des composants de plus en plus petits nécessitant un alignement toujours plus précis. Avec l'aide des systèmes AOI accélérés par l'IA et des IHM plus sophistiquées, cette tâche peut être rendue significativement plus facile pour une plus grande efficacité opérationnelle.
Le Modular Vision 15.6 QCS6490 de SECO présente un ordinateur complet et une plateforme IHM qui soutient ces avancées technologiques tout en rationalisant le développement du système AOI, avec le processeur Qualcomm Dragonwing QCS6490 à bord soutenant une inférence IA en temps réel et économe en énergie à la périphérie. En combinaison avec la pile logicielle flexible Clea OS de SECO, cette solution offre aux OEM industriels un chemin plus rapide vers le développement de la vision IA, avec une construction logicielle et matérielle robuste pour correspondre.
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