ORUS - Automation by Vision

La vision artificielle pour tous
L'Usine/Plant

04/2001 - Autrefois réservée aux grandes entreprises, la vision artificielle est plus que jamais très rentable, et ce autant pour les pme que pour les grandes entreprises.

Depuis 1994, le nombre de systèmes de vision installés en Amérique du Nord s'est accru de 400% et la forte croissance se maintient. Ce n'est pas étonnant lorsqu'on considère qu'un système de vision permet de réduire les coûts de production, de livrer de la marchandise de qualité aux clients, de réduire le nombre de plaintes et d'éliminer le gaspillage.

Les coûts de la non-qualité sont beaucoup plus nombreux qu'on puisse imaginer. Outre la perte de matériel, il y a le temps supplémentaire engendré pour réparer le problème, les amendes et pénalités, le temps d'inspection et de ré-inspection, les frais de garantie... La liste est longue.
Si les produits défectueux finissent par se rendre chez vos clients, les répercussions peuvent alors être beaucoup plus graves voir même catastrophique. La vision artificielle vous permet d'inspecter 100% de la production (jusqu'à 6000 produits à la minute) et de livrer aux clinets seulement les produits qui correspondent à leurs critères de qualité.

Contrairement à d'autres projets d'amélioration de la production, le retour sur l'investissement pour des projets de vision artificielle est facilement quantifiable et très rapide dan sla plupart des cas (moins de 1 an).

Les applications

Les applications sont multiples. Règle générale, tout ce qui peut être vu par un humain peut aussi l'être par un système de vision artificielle. Le contraire n'est pas nécessairement vrai. Ainsi, la puissance de calcul d'un système de vision lui permet d'effectuer de complexes relations mathématiques en quelques millisecondes; une tâche surhumaine. Par exemple, il est ainsi possible de calculer le diamètre d'un trou, la largeur d'une languette, la concentricité entr edeux éléments plusieurs fois par secondes au dixième de pouce.

Il est ainsi possible de faire de la reconnaisance de caratères, de vérifier la présence ou l'absence d'éléments, d'analyser les couleurs, d'effectuer de la métrologie sans contact, de reconnaître des objets à leurs formes, d'évaluer la qualité d'impression, de lire des codes 2D (Datamatrix), etc.

De plus en plus utilisés, les systèmes de vision peuvent contribuer à améliorer le rendement et descendre les coûts de production dans la plupart de sindustries. Un système de vision peut être installé sur une machine ou s'adapter à des machines de production existantes.

Du point de vue matériel, un système de vision est habituellement constitué d'une ou plusieurs caméras, chacune équipée de l'optique appropriée, d'une ou plusieurs sources de lumières haute performance et d'un processeur. Les entrées du système permettent entre autres, d'indiquer à la caméra le moment de capturer l'image ou de sélectionner un produit à inspecter. Les sorties peuvent être utilisées pour rejeter les produits défectueux, afficher à l'écran les causes du dernier rejet ou donner des indications quant à la maintenance préventive de la machine de production.

Pour qu'un système de vision donne les résultats escomptés, toutes les composantes doivnet travailler en synergie. Il est souvent préférable d'investir dans les services d'un intégrateur spécialisé en vision artificielle.

"La vision artificielle est un monde en soi, note François Simard, directeur de l'ingénierie chez Orus Intégration, Inc., une entreprise de Laval, spécialisée dans la vision artificielle. Les technologies dans ce domaine évoluent très rapidement. Il est dans le rôle d'un intégrateur d'analyser les besoins du client et de lui proposer le système qui saura répondre à toutes ses attentes, en réduisant l'investissement initial au minimum."

"Il faut bien comprendre qu'installer un système de vision ne devrait pas être considéré comme un projet de recherche et développement. Des critères de performance quantitatifs et vérifiables sont partie intégrante de toutes nos soumissions et constituent la base de notre engagement envers le client."

Pour la plupart des applications, le système de vision peut être constitué que d'une ou plusieurs 'smart cameras'. Ces caméras regroupent dans un boîtier plus petit que la main, une caméra numérique, un processeur, une mémoire, des ports de communications ainsi que des entrées/sorties logiques. Ces caméras peuvent analyser jusqu'à 6000 produits à la minute et offrent assez de flexibilité pour résoudrela plupart des applications.

Pour des projets de plus grande envergure, d'autres technologies permettent d'analyser la couleur, d'offrir une très haute résolution, de traiter des objets qui se déplacent à une très grande vitesse ou d'inspecter les applications de type 'web'. On retrouve ces applications surtout dans le domaine du textile, de l'impression ou des couvre planchers.

L'inspection

Par exemple, il est possible d'inspecter différents types de défauts à une vitesse de 1 640 pieds à la minute, avec une précision dans l'ordre du millième de pouce. Pour ces applications, le retour sur l'investissement est souvent phénoménal. Ainsi, plutôt que de faire une inspection manuelle à toutes les trente minutes, le système peut faire 100 000 inspections à la seconde et cesser la production dès que le produit ne répond plus aux normes de qualité. Dans cet exemple, chaque défaut découvert avec la méthode de vérification par échantillonnage risque d'occasionner une perte de matériel de 49 200 pieds de matériel alors que les pertes lorsque la machine est équipée d'un système de vision sont pratiquement nulles.

Dans plusieurs cas, il est possible d'avoir un système de vision générique. Le principe est relativement simple. Un produit qui répond en tout point aux normes de qualité est présenté automatiquement à la caméra. En quelques millisecondes, le produit est 'appris' et constitue le nouvel étalon de comparaison. Tous les produits qui ne répondent pas à la norme de qualité de l'étalon sont rejetés. Un système générique est souvent souhaitable dans le domaine de l'imprimerie par exemple puisque les motifs sont appelés à changer plusieurs fois par jour.