重新審視機(jī)器視覺軟件在視覺檢測中的應(yīng)用方法
隨著市場對電動(dòng)、混合動(dòng)力和自動(dòng)駕駛汽車的需求不斷攀升,汽車行業(yè)正迎來難得的發(fā)展契機(jī)。如今,行業(yè)能夠重新審視機(jī)器視覺軟件在視覺檢測中的應(yīng)用方法,確保制造商在初次進(jìn)入汽車行業(yè)時(shí)少走彎路。
IDC 最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2024 年中國新能源車市場規(guī)模已突破 1,100 萬輛,同比增長 38.1%。其中,插電式混合動(dòng)力 (同比增長 85.7%) 與增程式動(dòng)力車型 (同比增長 99.3%) 在新能源車中的占比持續(xù)提升,而純電車型市場規(guī)模同比增長也達(dá)到 18.7%。電動(dòng)、混合動(dòng)力汽車的興起,帶來了新的生產(chǎn)制造需求。與傳統(tǒng)燃油汽車相比,它們的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,電池、電機(jī)等關(guān)鍵部件的生產(chǎn)和裝配精度要求極高。例如電池模組的組裝,任何細(xì)微的偏差都可能影響電池性能和安全性。這就需要更精準(zhǔn)、高效的視覺檢測手段,機(jī)器視覺軟件能夠?qū)ιa(chǎn)過程中的尺寸測量、缺陷檢測、裝配驗(yàn)證等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析,助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
與此同時(shí),自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展也為機(jī)器視覺軟件開辟了廣闊的應(yīng)用空間。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要依靠多種傳感器來感知周圍環(huán)境,機(jī)器視覺作為其中重要的一環(huán),通過攝像頭采集圖像信息,并借助先進(jìn)的算法進(jìn)行處理和分析,識別道路、車輛、行人、交通標(biāo)志等各種目標(biāo)物體,為自動(dòng)駕駛決策提供關(guān)鍵依據(jù)。隨著自動(dòng)駕駛等級的不斷提高,對機(jī)器視覺軟件的性能、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性提出了更高的挑戰(zhàn),也促使軟件不斷創(chuàng)新和升級。
許多人認(rèn)為構(gòu)建視覺系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)來自于使用不同廠商的硬件。然而,硬件并非問題所在,真正棘手的是如何更好地讓來自不同廠商的軟件包協(xié)同工作,互相配合。視覺檢測團(tuán)隊(duì)必須確保充分探索并理解支撐機(jī)器視覺系統(tǒng)的軟件。對于正為電動(dòng)、混合動(dòng)力和自動(dòng)駕駛汽車激增需求做準(zhǔn)備的汽車 OEM 和供應(yīng)商而言,這一點(diǎn)尤為重要。
企業(yè)用戶在采購全新機(jī)器視覺解決方案時(shí),通常有兩個(gè)關(guān)鍵問題需要考慮。一是硬件設(shè)備的性能和適用性,不同的檢測任務(wù)需要匹配相應(yīng)分辨率、幀率、視野范圍的攝像頭等硬件;二是軟件的功能和易用性,包括是否具備強(qiáng)大的圖像分析算法、友好的操作界面、便捷的編程接口等。然而,還有一個(gè)問題也不應(yīng)忽視:“即使企業(yè)需要部署來自不同廠商的視覺硬件設(shè)備,是否有辦法能夠憑借單一供應(yīng)商的同一視覺軟件套件運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)?”
事實(shí)上,在部署機(jī)器視覺系統(tǒng)時(shí),第三個(gè)問題更為重要并且應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考量。因?yàn)檫@有助于質(zhì)量檢測團(tuán)隊(duì)判斷他們即將投入的資金最終能否修復(fù),或幫助避免傳統(tǒng)機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最常見的隱患,即應(yīng)對來自不同廠商的軟件平臺大雜燴,以及在添加或更新硬件組件時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)。軟件是支撐這些機(jī)器視覺系統(tǒng)的粘合劑,它決定了不同硬件組件能否以工程師所需的方式協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化質(zhì)量檢測。無論是嘗試提升質(zhì)量控制,還是開展合規(guī)審計(jì),軟件都是連接視覺檢測技術(shù)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)以支持自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集與分析的關(guān)鍵。這種相互操作性至關(guān)重要,因?yàn)檫\(yùn)營和 IT 團(tuán)隊(duì)需要持續(xù)與軟件交互,以設(shè)計(jì)檢測流程、訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型、判定是否能夠通過檢測、滿足服務(wù)水平協(xié)議,并守護(hù)品牌在質(zhì)量和安全方面的聲譽(yù)。
目前市面上已存在用戶友好、可擴(kuò)展且安全的單一廠商軟件套件,能夠運(yùn)行攝像頭、條碼掃描儀、傳感器和機(jī)械臂等多種硬件組件,用于視覺檢測、流程自動(dòng)化以及追蹤溯源。這些視覺軟件套件可以將來自不同廠商的攝像頭、傳感器和掃描儀整合進(jìn)系統(tǒng),無需操作員配置、學(xué)習(xí)或管理不同的軟件包,也無需向多個(gè)廠商支付許可費(fèi)用。它們還能與運(yùn)行機(jī)器人的系統(tǒng)對接,幫助引導(dǎo)機(jī)器人執(zhí)行自動(dòng)化工作流程。
機(jī)器視覺不僅僅是彌補(bǔ)勞動(dòng)力短缺或驗(yàn)證工人決策的手段,更是構(gòu)建品牌信任和守護(hù)利潤底線的機(jī)制。實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)采集功能,可以幫助工程團(tuán)隊(duì)確保有缺陷的零部件或車輛不會被人工檢查所遺漏,并在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能讓團(tuán)隊(duì)迅速采取干預(yù)措施。
過去,許多汽車 OEM 廠商和供應(yīng)商采用機(jī)器視覺是為了更輕松地滿足嚴(yán)格的生產(chǎn)公差要求,確保精準(zhǔn)的質(zhì)量控制,并跟上不斷發(fā)展的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這也意味著,為了滿足日益復(fù)雜的生產(chǎn)需求、確保檢驗(yàn)一致性并減少缺陷,系統(tǒng)是隨著時(shí)間推移、逐步構(gòu)建起來的。企業(yè)若不實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,就很難同時(shí)確保高吞吐量和監(jiān)管合規(guī)性。然而,在追求效率和確保可重復(fù)精度的過程中,汽車行業(yè)最終不得不使用多種軟件包,進(jìn)而面對各種相關(guān)挑戰(zhàn)。
隨著汽車行業(yè)不斷發(fā)展,機(jī)器視覺軟件也必須與時(shí)俱進(jìn)。汽車行業(yè)必須能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化,對機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行漸進(jìn)式調(diào)整,正如我們在電動(dòng)、混合動(dòng)力和自動(dòng)駕駛汽車的增長中所看到的那樣。統(tǒng)一的軟件平臺不僅應(yīng)處理當(dāng)前任務(wù),還應(yīng)支持未來技術(shù),如人工智能驅(qū)動(dòng)的檢測和深度學(xué)習(xí)模型。這種靈活性可確保當(dāng)電動(dòng)和自動(dòng)駕駛汽車需要進(jìn)行更復(fù)雜的檢測時(shí),軟件無需進(jìn)行大規(guī)模系統(tǒng)改造,通過擴(kuò)展便能滿足這些需求。
因此下次再談及自動(dòng)化檢測時(shí),我們應(yīng)當(dāng)咨詢技術(shù)供應(yīng)商或系統(tǒng)集成商,即使硬件來自不同的廠商,他們推薦的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否支持設(shè)置成單一軟件套件的運(yùn)行模式。這些問題應(yīng)涉及互操作性、數(shù)據(jù)安全、解決方案的可擴(kuò)展性、二維 / 三維檢測的兼容性、當(dāng)前和未來的人工智能應(yīng)用情況 (包括深度學(xué)習(xí)模型) 以及所需的培訓(xùn)時(shí)間。更換硬件輕而易舉,而合適的軟件會讓未來的工作流程更新偏向于小調(diào)整而非大動(dòng)干戈。工程團(tuán)隊(duì)和程序員應(yīng)專注于尋找靈活且經(jīng)久耐用的軟件,能運(yùn)行其想要的任何硬件,且不會在幾個(gè)月或幾年后留下遺憾。
總之,新興汽車行業(yè)趨勢為機(jī)器視覺軟件的重塑與發(fā)展帶來了諸多新機(jī)遇,汽車行業(yè)相關(guān)企業(yè)應(yīng)抓住這一契機(jī),合理選用先進(jìn)的機(jī)器視覺軟件解決方案,推動(dòng)自身在電動(dòng)、混合動(dòng)力和自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展。