Briciole di pane


20 Maggio 2021

Lo Scanning Industriale incorpora la Machine Vision per rispondere ai nuovi requisiti della Supply Chain.

Quale è la differenza tra machine vision e computer vision? E quale è la correlazione tra scansione industriale fissa e machine vision? Molte organizzazioni della supply chain stanno esplorando il potenziale di tecnologie più automatizzate e intelligenti, Zebra compresa. Con obiettivi di produzione in continua evoluzione e tempi di evasione degli ordini sempre più stretti, i produttori hanno bisogno di soluzioni facili da usare che aiutino a elevare la qualità e a guidare le prestazioni di produzione. Gli operatori dei magazzini e dei centri di distribuzione sono alla ricerca di modi per semplificare il processo dei resi. E i retailer sono costantemente alla ricerca di strumenti che tolgano il peso dell'aumento delle richieste di evasione dai lavoratori, senza compromettere la qualità dell'esperienza del cliente. Ecco perché c'è un crescente fermento intorno a tecnologie come la machine vision e la computer vision.

Ma nonostante i loro nomi simili, queste tecnologie hanno due scopi molto diversi che, a volte, convergono. Ci sono anche tecnologie, come gli scanner industriali fissi, che possono lavorare in tandem con le soluzioni di machine vision e computer vision per portare più ampiezza, profondità e velocità alla visibilità operativa e all'automazione industriale. Your Edge Blog Team ha quindi chiesto a Donato Montanari, vicepresidente e direttore generale della divisione Machine Vision di Zebra, di analizzare la terminologia e i casi d'uso di queste due applicazioni:

Your Edge Blog Team: Puoi iniziare spiegando le differenze tra machine vision e computer vision?

Donato: Potrebbe essere più facile iniziare con le somiglianze. La machine vision e la computer vision sono entrambi sistemi basati sull'intelligenza utilizzati per l'acquisizione, l'elaborazione e l'analisi delle immagini. Negli ambienti aziendali e industriali, il loro valore comune risiede nella loro capacità di migliorare il controllo della qualità e il controllo dei processi, catturando sia problemi isolati che modelli che un uomo potrebbe non notare per qualsiasi motivo. Per esempio, sia i sistemi di machine vision che quelli di computer vision sono addestrati a cercare discrepanze all'interno di qualche componente di un'operazione. Quando i problemi vengono identificati, i sistemi avvisano le parti interessate e le aiutano a decidere quali passi intraprendere per evitare di incorrere in significative perdite di inventario, finanziarie o di clienti. Tuttavia, la velocità e il livello con cui questa intelligenza viene raccolta, distribuita e applicata è uno dei fattori più distintivi tra i due tipi di tecnologie. La machine vision è spesso utilizzata su una linea di produzione in un impianto di produzione per cercare incongruenze visive in un'etichetta, una confezione o anche il design di un articolo che potrebbe portare a resi, sanzioni per non conformità e altre conseguenze costose. Molti utilizzano una struttura di allerta pass/fail per aiutare gli ispettori a decidere rapidamente se gli articoli sono autorizzati a continuare lungo la linea o devono essere rimossi senza doversi prima consultare con altri. I sistemi di machine vision tendono anche ad essere autonomi, il che significa che l'acquisizione e l'analisi delle immagini avvengono direttamente sulla linea - i dati non devono essere inviati a un sistema di back-office per l'elaborazione.
La computer vision, d'altra parte, è spesso utilizzata come piattaforma di elaborazione back-end per le tecnologie di cattura delle immagini utilizzate in prima linea, come le soluzioni di automazione intelligente, gli scanner biottici e persino i computer mobili. Gli algoritmi avanzati sono utilizzati per aiutare i responsabili delle decisioni a vedere cosa sta succedendo all'interno delle loro operazioni e a comprendere appieno il perché sta accadendo. Anche se la computer vision continua a stimolare un processo decisionale e un'azione rapidi, il tempo che intercorre tra i due tende ad essere un po' più lungo, data la profondità e l'ampiezza dei dati che vengono elaborati attraverso il sistema. La computer vision è in genere uno strumento di analisi molto più completo della machine vision, che è molto più comparativa a livello di singolo fattore (ad esempio, il testo sull'etichetta di avvertimento di un articolo dovrebbe essere rosso, ma la telecamera di machine vision indica che è viola). In effetti, i sistemi di machine vision tendono ad essere progettati per supportare applicazioni di automazione industriale molto specifiche a causa delle loro capacità uniche di linea di vista - e delle loro limitazioni. Gli algoritmi di computer vision, d'altra parte, possono essere utilizzati in modo più ampio per supportare le esigenze di analisi qualitativa. Ecco perché è più probabile vedere la machine vision o qualche suo derivato - come la scansione industriale fissa - nella produzione, nel magazzino e negli ambienti di distribuzione, e la computer vision nella vendita al dettaglio o nel settore sanitario.

Your Edge Blog Team: Quindi, la machine vision è essenzialmente una soluzione con telecamera?

Donato: Sì e no. La machine vision si basa su una tecnologia di telecamere altamente specializzate per riconciliare lo stato visivo attuale di un articolo o di un'etichetta con l'aspetto che dovrebbe avere secondo la guida standard. Tuttavia, quando qualcuno parla di machine vision, è improbabile che si riferisca esclusivamente alla componente della telecamera. La "machine vision" è in realtà un insieme coesivo di tecnologie e metodologie che vengono utilizzate per l'ispezione automatica basata sull'imaging e il monitoraggio degli articoli in lavorazione e dei prodotti finiti dal punto di vista del controllo dei processi e della qualità. Per esempio, un fornitore del settore automobilistico potrebbe utilizzare la machine vision per migliorare la velocità e la precisione delle ispezioni visive mentre gli articoli si spostano lungo la linea in un ambiente di produzione discreto dove il controllo della qualità è fondamentale. Il sistema di machine vision - cioè le telecamere o i sensori intelligenti - posizionati sopra o in linea con il nastro trasportatore possono imparare a riconoscere quando un pezzo è etichettato in modo errato o c'è una discrepanza nel design rispetto ai progetti. Dopo aver catturato un'istantanea, un'analisi intelligente avverrà sul posto per verificare la qualità di ciò che viene prodotto e preparato per la spedizione. Se il sistema di machine vision identifica più anomalie, ciò potrebbe essere indicativo di un problema di processo più grande che il produttore potrebbe non aver riconosciuto fino a dopo che le parti sono state spedite al - e restituite dal - cliente.

Your Edge Blog Team: Le telecamere di machine vision possono essere usate per tracciare e rintracciare gli articoli, quindi?

Donato: Le soluzioni fisse di scansione industriale sono utilizzate più per la tracciabilità di parti o prodotti finiti mentre si spostano lungo una linea di produzione, di prelievo, di imballaggio o di spedizione, mentre la machine vision è utilizzata più spesso per l'ispezione visiva di tali articoli a fini di controllo della qualità o del processo. Tuttavia, gli scanner industriali fissi - almeno quelli offerti da Zebra - possono essere utilizzati per la machine vision con una riconfigurazione software abbastanza semplice.

Your Edge Blog Team: Puoi chiarire cosa intendi per track and trace in questo caso?

Donato: Gli scanner industriali fissi sono tipicamente utilizzati per leggere i codici a barre sugli articoli che si muovono lungo i nastri trasportatori o le linee di evasione degli ordini nei centri di distribuzione e nei magazzini e fornire un aggiornamento dello stato ai responsabili della logistica o eventualmente anche ai clienti. Oltre a verificare che un articolo sia passato da un punto di controllo, che è il componente di tracciamento, questi scanner possono essere impostati per verificare l'accuratezza delle etichette dei prodotti o dei pacchetti, confermare automaticamente che tutti gli articoli di un ordine sono stati prelevati e passati per l'imballaggio, o anche facilitare l'instradamento della spedizione. Gli scanner industriali fissi possono anche essere utilizzati per verificare gli articoli restituiti e contribuire ad accelerare il processo di risistemazione. Se configurati per la machine vision, questi scanner potrebbero anche essere usati per identificare gli articoli che non sono accettabili per il ritorno secondo gli standard di qualità definiti nel sistema. Alla fine della giornata, i responsabili della logistica e i team di controllo della qualità vogliono solo un buon strumento per aiutare a decodificare gli articoli che scendono dalla linea più rapidamente di quanto sia possibile oggi. Qualsiasi tecnologia che possa aiutare a eliminare i problemi di qualità e gli errori di adempimento che costano loro tempo, denaro e - in alcuni casi - clienti è anche molto apprezzata.

Your Edge Blog Team: È per questo che Zebra ha deciso di sviluppare una nuova linea di soluzioni industriali fisse di scansione e machine vision?

Donato: Questo è certamente un fattore chiave. I clienti ci spingono sempre a innovare, e stiamo esplorando in modo proattivo i modi in cui la tecnologia può essere progettata e utilizzata meglio per affrontare i loro punti deboli.  Zebra ha una solida tradizione nell'acquisizione dei dati, un successo comprovato con le soluzioni track and trace e una serie di tecnologie di ispezione ad alte prestazioni all'interno del nostro portafoglio esistente. Inoltre, siamo consapevoli di cosa sia necessario, dal punto di vista tecnologico, per portare i dati nel posto giusto e al momento giusto per massimizzarne il valore. Mentre l'88% dei produttori afferma di acquisire dati sulle proprie risorse e operazioni, solo il 18% crede di essere completamente attrezzato per fornire l'Internet delle cose (IoT) e collegare tali dati ai propri sistemi aziendali per migliorare le operazioni. Molti operatori di magazzini e centri di distribuzione condividono la stessa frustrazione e sfida. Così, Zebra ha lavorato diligentemente per fornire soluzioni che aiutano ad automatizzare la raccolta, l'analisi e l'applicazione di tutti i tipi di dati in modo semplice. Le soluzioni fisse di scansione industriale e di machine vision, che sono estensioni naturali del nostro portafoglio esistente, colmano una lacuna nelle esigenze dei clienti che non può essere affrontata in modo altrettanto efficace dalle altre soluzioni di automazione. Ed entrambe sono fondamentali per migliorare la produttività e l'efficienza e mitigare i problemi di qualità che potrebbero mettere in discussione la capacità di un'organizzazione di soddisfare la domanda.

Your Edge Blog Team: Gli scanner industriali fissi e la machine vision sono in giro da un po', però. Perché Zebra ha ritenuto che fosse il momento giusto per entrare in questa categoria?

Donato: Monitoriamo continuamente il mercato e, più specificamente, le prestazioni di tutte le tecnologie che i nostri clienti utilizzano nelle loro operazioni. Come ha notato, non si tratta di tecnologie nuove. La matematica e la scienza dietro la machine vision risalgono in realtà agli anni '30. Tuttavia, i clienti e i partner ci hanno ripetutamente detto negli ultimi anni che la maggior parte delle soluzioni di machine vision sono complesse e difficili da usare. L'impostazione e la gestione dell'automazione industriale all'interno di un impianto di produzione, ad esempio, è spesso lenta e difficile a causa della dipendenza da più dispositivi con software diversi e interfacce utente vecchie e antiquate. Molti fornitori richiedono anche ai clienti di usare software diversi per gli scanner industriali fissi e le telecamere di machine vision, il che rende il tutto difficile da capire, da navigare e costoso. Questo va contro i principi fondamentali di scalabilità, longevità e compatibilità che applichiamo in tutti i portafogli, specialmente nelle nostre piattaforme di mobilità, scansione e automazione. Ecco perché abbiamo deciso di progettare le nostre soluzioni fisse di scansione industriale e di machine vision affinché funzionino sulla stessa piattaforma software, che abbiamo chiamato Zebra Aurora™. Questo approccio ecosistemico offre ai clienti un set di strumenti in grado di migliorare immediatamente la loro capacità di tracciare e rintracciare gli oggetti lungo i processi di automazione con prestazioni di decodifica affidabili. E, allo stesso tempo, fornisce loro un percorso di aggiornamento logico che li aiuta ad accedere a più funzioni e a sbloccare valore secondo necessità, senza la complessità tipica di questo tipo di soluzioni. L'estrema flessibilità, versatilità e scalabilità sia dell'hardware che della piattaforma software condivisa offre ai clienti un passaggio naturale dalla scansione industriale fissa alla machine vision. Questo tipo di innovazione richiede tempo. Tuttavia, molti dei nostri clienti e partner sono entusiasti del fatto che ci siamo presi il tempo per progettare queste nuove soluzioni. Esse forniscono un livello di semplicità che non si trova in altri sistemi fissi di scansione industriale e di machine vision dal punto di vista dell'implementazione, della manipolazione e della gestione. Queste nuove soluzioni sono molto facili da imparare e da gestire.

Your Edge Blog Team: Quindi, i sistemi fissi di scansione industriale e di machine vision di Zebra sfruttano entrambi Aurora?

Donato: Sì, c'è un'unica piattaforma software che alimenta l'intera famiglia di prodotti. Infatti, tre dei quattro dispositivi di scansione di questo nuovo portafoglio possono essere utilizzati sia per la scansione industriale fissa che per la machine vision. Quindi, i clienti non devono strappare e sostituire l'hardware ogni volta che vogliono espandere o aggiungere applicazioni. Possono facilmente configurare i dispositivi per la scansione industriale fissa o per la machine vision - o riconvertirli per entrambi i casi d'uso - utilizzando la stessa piattaforma software Zebra Aurora. Questo riduce drasticamente anche il tempo e la formazione necessari per integrare nuove applicazioni. Una volta che gli operatori hanno imparato a utilizzare l'hardware e il software, è facile trasferire tali conoscenze e competenze a nuovi casi d'uso. I comandi sui dispositivi e la struttura generale del sistema non cambiano. Inoltre, non è necessario essere un esperto di machine vision per usare il nostro sistema, come accade con molti altri. Ha un'interfaccia utente molto intuitiva e la piattaforma software ottimizza il processo di ispezione della visione in un modo che non è stato eguagliato da nessun'altra offerta sul mercato fino ad oggi.

Your Edge Blog Team: Qual è stato il feedback dei clienti finora?

Donato: Coloro che hanno avuto l'opportunità di vedere le soluzioni sotto NDA sono molto entusiasti della capacità di trasformare uno scanner industriale fisso in una soluzione completa di machine vision, come necessario per soddisfare i requisiti operativi, di mercato e di conformità in evoluzione. La natura altamente frammentata e complessa dell'automazione industriale, in generale, ha allontanato i produttori e le organizzazioni della supply chain da tecnologie che - se progettate ed eseguite nel modo giusto - potrebbero davvero avere un impatto positivo sulle loro attività. Siamo sicuri che le nostre soluzioni stanno affrontando un punto dolente vecchio di decenni per i nostri clienti e per il mercato più ampio.

 

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