Co IOI systém nabízí?

IOI - Intelligent Optical Inspection

IOI je zjednodušeně řečeno AOI systém, který ovšem revolučním způsobem posouvá možnosti optické kontroly na úplně novou úroveň díky masivnímu využití hlubokých neuronových sítí.
Doposud používané nástroje v systémech AOI jsou běžně založeny na jednoduchých optických filtrech a transformacích. Ve výsledku drtivá většina kontrol funguje na bázi vyhodnocení přítomnosti určité barvy v posuzované lokalitě, nebo na míře shody s definovanou šablonou. Taková kontrola však vyžaduje naprosto uniformní podmínky a nedokáže efektivně zpracovat standartní variabilitu testovaných dílů.
Administrace běžných AOI systémů také vyžaduje odbornou znalost různých technik pro manipulaci s obrazem a značný cit pro jejich parametrizaci. IOI systém nic takového nepotřebuje. Stačí mu jen podle typu klasifikace poskytnout vzorky správných dílů, případně dílů nacházejících se ve stavech, které chceme rozlišovat. Tyto vzorky lze navíc velmi jednoduše pořídit prostřednictvím intuitivního uživatelského rozhraní aplikace. Nakonec stačí kliknutím na jedno tlačítko spustit proces trénování neuronových sítí, který zcela automaticky provede vše potřebné. Na jeho konci máme hluboké neuronové sítě, které se samy naučily rozeznávat jak mají vypadat správné díly a nebo díly v určitých chybových stavech, které jsme si před tím nadefinovali. A to je opravdu celé, v této fázi již můžeme spustit kontrolu reálné produkce. Výhodou uvedeného přístupu je také možnost použít data z reálného provozu k přetrénování neuronových sítí a tím zvýšení spolehlivosti detekce.

Rychlost

IOI systém je schopen provádět velmi rychlou kontrolu testovaných dílů. Klíčem k tomuto úspěchu je zejména použití hlubokých neuronových sítí spolu s optimalizací některých použitých transformačních algoritmů. Přesto, že jeho klasifikační výsledky vyžadují určitou stabilitu světelných podmínek, je tento systém vůči jejich odchylkám výrazně odolnější, než-li je tomu u konvenčních AOI systémů používajících obvyklé přístupy, jako je např. color matching nebo template matching. Tyto systémy musejí často využívat buď skenerů ve speciálních boxech a nebo kamer v dobře světelně izolovaných komorách. Skenování a transfer do speciálních místností jsou samozřejmě časově náročné operace. IOI systém díky aplikaci neuronových sítí umožňuje nasazení kamerového systému přímo na montážních pracovištích, jelikož neuronové sítě se dokáží s určitou variabilitu světelných podmínek naučit pracovat. K tomu stačí jednoduše zajistit dostatečně rozmanité trénovací vzorky, nebo aplikovat parametry augmentace rozšiřující základní trénovací množinu. Tím, že IOI systém může využívat kamery instalované přímo na montážních stolech, je celý inspekční proces otázkou jedné až dvou vteřin. Během této doby dojde k pořízení snímku, jeho zarovnání na pozici šablony, extrakci a automatickému dekódování unikátních datamatrix štítků, extrakci testovaných oblastí včetně jejich klasifikace, zobrazení výsledku operátorovi a jejich uložení na disk. Systém dokáže uchovávat fotografie testovaných dílů a následně je zobrazit spolu s detailními informacemi např. vyhledáním podle sériového čísla.

Pokročilá správa uživatel

IOI systém má implemetovanou pokročilou správu uživatel pracující s velmi variabilním vytvářením uživatelských rolí. V systému je definována široká škála oprávnění a během administrace je možné každé osobě nastavit na míru takový mix oprávnění, který odpovídá její roli. Systém má také implementovánu plnou podporu identifikace pomocí RFID karet. Není tedy nutné, aby uživatelé zdlouhavě zadávali svá uživatelská jména a hesla. Na místo toho stačí jednoduše ke čtečce přiložit RFID náramek a nebo přívěšek, který třeba již byl zaměstnanci přidělen pro interakci s docházkovým systémem. IOI systém pak okamžitě uskuteční přihlášení uživatele a aktivaci přidělených oprávnění. V případě operátorů pověřených prováděním inspekce může být po přihlášení automaticky spuštěna kontrola přítomného dílu. Odpadá tak nutnost tuto akci vyvolávat přes uživatelské rozhraní. Tím se výrazně zkracuje doba potřebná pro provedení inspekce a zároveň dramaticky zvyšuje uživatelský komfort operátora. Každý provedený test nese informaci o osobě, jež jej prováděla. Tím je umožněno sledovat chybovost jednotlivých operátorů. Zároveň se zvyšuje pocit osobní zodpovědnosti pracovníků motivující k lepšímu provádění kontroly.

Integrace do výrobní linky

IOI systém umožňuje přímou integraci do výrobní linky. Toho je dosaženo implementací SW kontrolerů provázaných s inspekčním algoritmen. Kontrolery využívají k interakci s okolím I/O moduly komunikující prostřednictvím Modbus-TCP protokolu. Implementace několika typů SW kontrolerů pak umožňuje volbu optimálního způsobu předávání signálů mezi I/O modulem ovládáným IOI systémem a PLC zajišťujícím chod výrobní linky. Škála kontrolerů pokrývá spektrum od jednoduché varianty předávající signály k inicializaci kontroly a OK/NOK výsledku testu, až po varianty umožňující přímé ovládání stopperů a motoru dopravníku, na němž je inspekční systém instalován spolu s funkcí řízení SMEMA rozhraní pro Up-stream i Down-stream interface.

Asistovaná montáž

IOI systém nabízí možnost asistované montáže, který provází operátora krok za krokem procesem osazování dílů. Tato funkce je neocenitelným nástrojem pro zaškolování nových operátorů a standardizaci výrobního procesu. Asistovaná montáž je založena na principu průběžného vyhodnocování stavu zpracovávaného polotovaru. Systém po spuštění procesu asistované montáže zvýrazňuje na monitoru pozici pro osazení aktuálního dílu spolu s výpisem informací o jeho identifikaci a použitém materiálu. Je-li díl správně usazen, zobrazí se instrukce pro další v pořadí. V případě nesprávného usazení je operátor vyzván k nápravě. Osazovací stanoviště je také možné v místě zdrojových zásobníků s materiálem vybavit programovatelnými LED pásky. Ty se pak rozsvěcují na pozicích, z nichž má být odebrán materiál použitý v aktuálním kroku. Barva svitu zároveň umožňuje signalizaci potřeby specifické orientace dílu, či jeho nesprávné osazení.

Dotykové ovládání

IOI systém využívá moderní grafiku uživatelského rozhraní umožňující velmi přehlednou a intuitivní orientaci v nabízených funkcích. Při jeho tvorbě byl kladen důraz na efektivní, jednoduché a ergonomické ovládání. Proto je uživatelské rozhraní plně optimalizováno pro dotykové monitory. Při návrhu bylo navíc myšleno i na to, aby operátor během kontroly dílů nemusel používat stylus a ovládací prvky jsou natolik velké, aby interakce s nimi byla pohodlně možná pouhým prstem. Modularita rozhraní aplikace také umožňuje rozmístit ovládací panely na více monitorů, nebo je v hlavním okně uspořádat podle momentální potřeby.