AS_08_2018

AUTO-ID E VISIONE speciale Novembre/Dicembre 2018 Automazione e Strumentazione 78 I sistemi di visione artificiale Anche in Italia i sistemi di visione artifi- ciale (o Machine Vision, MV) Italia stanno raggiungendo la maturità, con impieghi che vanno dal controllo del montaggio e della cor- retta sequenza produttiva, alla verifica finale e in linea della qualità del prodotto. Oggi, in piena quarta rivoluzione industriale, vengono utilizzati anche per rendere intelligenti robot, cobot e navette per la movimentazione delle merci all’interno degli stabilimenti. I sistemi MV possono essere impiegati per riconoscere automaticamente parti e prodotti attraverso la lettura di caratteri e codici identificativi mono e bidimensionali (es. Data Matrix, GS1. Aztec. Code. QR Code e altri). In termini di controllo qualità i sistemi MV permettono di riconoscere la quasi totalità delle difettosità di un prodotto . Tutto ciò ha un immediato riscontro economico in quanto si riflette sia nella riduzione degli scarti, sia nell’abbattimento dei costi di manodopera e manutenzione. Importanti driver per l’evoluzione dei sistemi MV sono le esportazioni di macchine e linee di produzione nei mercati emergenti e l’af- fermazione di tecnologie emergenti come la realtà aumentata, le misure tridimensionali, i sistemi di illuminazione LED di nuova gene- razione. C’è poi un tema legato all’ organizzazione della Produzione che vede i sistemi MV uno strumento ideale al servizio di filosofie di tipo Six Sigma, Kaizen e Lean Production, acco- munate dall’obiettivo di portare i processi aziendali sotto controllo statistico e di renderli più efficaci ed efficienti. La maggioranza delle telecamere progettate per applicazioni MV opera nell’intervallo della radiazione elettromagnetica nel visibile, sfruttando la grande varietà di sensori CCD e CMOS . Alternative interessanti alle tele- camere CCD e CMOS sono quelle termiche con sensori LWIR (Long Wavelenght Infra- Red), MWIR (Medium Wavelength Infra- Red), SWIR (Short Wavelength InfraRed) e VISNIR (Visible Near Infrared), oltre alle le tecnologie non intrusive come l’ olografia conoscopica (utilizzata per controlli dimen- sionali in abbinamento a microscopi ottici) e i sistemi di visione a raggi X , in grado di effettuare scansioni tridimensionali dei com- ponenti. L’uso delle telecamere vede oggi confrontarsi soluzioni embedded e PC-based . Le prime sono basate su telecamere intelligenti ( Smart Camera) impiegate laddove considerazioni di ingombro, costo o affidabilità rendono impra- ticabile l’impiego di architetture basate su PC o elaboratori esterni. Sistemi di visione e Industria 4.0 La visione artificiale è alla base dei principi fondamentali di Industria 4.0. Con il progre- dire dei Big Data Analytics , l’elevato volume dei dati accessibili attraverso i dispositivi di visione sarà usato per identificare e contrasse- gnare i prodotti difettosi, analizzare le anoma- lie e intervenire rapidamente negli impianti. L’Industria 4.0 è associata anche all’accre- sciuta applicazione dei sistemi cyberfisici (CPS), ad esempio di sensori in grado di rac- cogliere i dati di produzione e alla capacità di puntare all’obiettivo dell’ispezione totale sul 100% dei prodotti. Attualmente l’innovazione di maggiore inte- resse è costituita dai primi utilizzi di tecniche di Deep Learning , area del Machine Learning che fa uso delle Reti Neurali. Anche la visione tridimensionale continuerà la sua crescita sulla scia di un successo dovuto alla disponibilità di sistemi in grado di acqui- sire immagini 3D, cioè agglomerati di punti tridimensionali pronti all’uso. Va anche segnalato un importante ritorno delle tecnolo- gie stereoscopiche a discapito delle soluzioni a tempo di volo. Nel mondo automotive, e in particolare nel settore della guida autonoma, i sistemi basati sulla tecnologia Lidar (Light Detection and Ranging) si prospettano la solu- zione più promettente. Va infine evidenziate la disponibilità di processori potenti e a basso consumo che stanno aprendo la strada allo svi- luppo di sistemi di visione embedded ad alte prestazioni. Anche in ambito industriale sono molto diffusi i codici ottici (fonte: Cognex)