Vision Modulaire MX8M-Plus : utilisation d'un NPU pour l'apprentissage automatique dans une IHM. Cas d'utilisation suggéré : IHM sur une machine d'automatisation industrielle. Une caméra effectuant une AOI (inspection optique automatisée) apporte des images d'un produit juste assemblé dans l'IHM via Ethernet ou USB. Le NPU inclut un algorithme qui analyse l'image entrante pour des paramètres critiques (couleur, forme, positions et longueurs relatives par exemple). L'IHM fournit donc une interface utilisateur, une IA en périphérie et l'IoT pour traiter les résultats de l'AOI.
Contrôle de Qualité Plus Intelligent : Fusion de l'AOI avec l'IHM
L'inspection optique automatisée (AOI) a longtemps été un pilier de l'automatisation industrielle, en particulier dans la fabrication électronique. Mais les systèmes AOI peuvent présenter des maux de tête majeurs en matière d'intégration en raison de leur utilisation de matériel hautement spécialisé nécessaire pour répondre aux énormes exigences de calcul de la vision par ordinateur.
Une solution prometteuse consiste à migrer les algorithmes AOI du matériel spécialisé vers les ordinateurs à usage général exécutant l'interface homme-machine (IHM). Les dispositifs IHM, également appelés PC Panel, intègrent un écran tactile avec une plateforme informatique embarquée et des interfaces périphériques, dans un boîtier unique adapté au déploiement dans des environnements industriels. Les processeurs des systèmes IHM modernes ont des performances extraordinaires, y compris des accélérateurs d'intelligence artificielle (IA) intégrés qui peuvent aider à porter l'AOI au niveau supérieur. C'est une option pratique car les systèmes IHM et AOI fonctionnent généralement de concert, les opérateurs humains utilisant une IHM pour former le système AOI, surveiller son fonctionnement et intervenir si nécessaire.
Avantages de l'Intégration de l'AOI et de l'IHM
La fabrication d'aujourd'hui nécessite une coopération transparente entre plusieurs machines, systèmes de contrôle et solutions logicielles pour maintenir un flux de production efficace. Utiliser l'IHM comme base pour cette intégration simplifie considérablement les choses.
Dans cette configuration, les caméras AOI apportent des images de produits assemblés tout en étant encore sur la ligne d'assemblage à l'IHM, répondant à plusieurs défis :
- En couplant l'AOI et l'IHM, les techniciens peuvent former l'AOI directement sur la ligne de fabrication. Cela conduit à de meilleurs résultats, car il prend en compte des facteurs comme les conditions d'éclairage sur le sol de l'usine.
- Les systèmes doivent s'adapter rapidement aux nouveaux produits introduits ou aux changements de production sans provoquer de longs temps de changement. L'intégration de l'IHM et de l'AOI facilite cela.
- Les systèmes AOI peuvent produire des faux négatifs (composants défectueux manquants) ou des faux positifs (marquant de bons composants comme défectueux), nécessitant des vérifications et une intervention manuelle - une tâche qui nécessite une IHM.
Une interface intuitive facilite toutes ces tâches. Ainsi, il est essentiel de rechercher une IHM moderne avec un grand écran de haute qualité.
En plus des avantages techniques, la combinaison des plateformes informatiques AOI et IHM réduit le coût d'achat de l'équipement et de la maintenance continue.
Systèmes d'Exécution de Fabrication et Intégration IIoT
Le matériel IHM moderne peut également fournir la connectivité nécessaire pour intégrer l'AOI avec les systèmes d'exécution de fabrication (MES) et les plateformes de l'Internet Industriel des Objets (IIoT). Cette intégration permet aux fabricants de :
- Suivre les métriques de qualité sur l'ensemble de la ligne de production.
- Identifier les tendances qui pourraient indiquer des problèmes émergents.
- Partager les données d'inspection avec d'autres systèmes de fabrication.
- Déployer des mises à jour des algorithmes d'inspection sur plusieurs systèmes.
- Surveiller et optimiser les processus de contrôle de qualité en temps réel.
Ces capacités font d'un système combiné IHM + AOI plus qu'un simple point de contrôle sur la ligne de production. Ils transforment un point d'inspection en un élément critique de l'usine intelligente globale.
Solution SECO avec Module SMARC et Traitement AI
Pour aider les entreprises à améliorer leurs environnements de production avec une AOI plus intelligente, SECO a créé le Modular Vision 10.1 MX8M-Plus. Cet IHM tout-en-un combine des fonctionnalités incluant :
- Écran tactile 10,1” renforcé avec une luminosité de 400 cd/m² pour une lisibilité facile en usine.
- Un microprocesseur NXP i.MX8M Plus avec une unité de traitement neuronal (NPU) qui offre 2,3 TOPS de performance AI.
- Un GPU haute performance pour des interfaces utilisateur fluides.
- Ports Ethernet Gigabit, USB-C et USB 2.0 (parmi d'autres interfaces).
- Interfaces RS-232, RS-485, GPIO et autres pour la connexion à des équipements et capteurs collocaux.
- Quatre options de montage (panneau, affleurant, arrière et montages VESA) pour une flexibilité maximale d'incorporation dans les machines industrielles.
Avec ce matériel, le Modular Vision 10.1 MX8M-Plus peut se connecter à une caméra via USB ou Ethernet, traiter les données de la caméra avec son NPU (qui facilite les opérations d'image telles que l'extraction et l'identification de caractéristiques), et afficher les résultats sur un écran de haute qualité.
La plateforme est alimentée par Clea OS, un système d'exploitation basé sur Yocto Linux qui prend en charge la cohérence multiplateforme, la sécurité renforcée et l'intégration transparente dans les réseaux IoT. Clea OS inclut les bibliothèques nécessaires pour faciliter l'orchestration des données IoT en périphérie (collecte et traitement) pour une latence minimisée et une communication ultérieure vers le cloud pour une utilisation à l'échelle de l'entreprise. Cela inclut le déploiement d'algorithmes basés sur l'IA. Le système d'exploitation comprend également un gestionnaire de périphériques complet et des fonctions de sécurité de la plateforme. Clea OS fait partie de l'écosystème Clea qui intègre un certain nombre d'outils pour la gestion des appareils, l'orchestration des données et la connectivité cloud.
Conclusion
Les environnements de production modernes nécessitent des systèmes de fabrication intelligents, en particulier pour des tâches comme l'AOI. Le succès dépend d'une densité d'intégration élevée et d'algorithmes AI innovants. SECO répond à ces besoins en fournissant des systèmes complets qui combinent traitement embarqué, écran tactile, connectivité caméra et équipement industriel, un système d'exploitation Linux en périphérie prêt pour l'IoT, et une suite logicielle IoT de niveau entreprise - pour un déploiement rapide dans les environnements industriels.
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