Como utilizar computer vision na automação de armazéns e logística
Max Reijngoudt
A tecnologia de Câmera tem registado um desenvolvimento rápido nos últimos anos e está a desempenhar um papel cada vez mais importante em várias áreas, incluindo automação de armazéns e logística. Nos armazéns, as câmeras não são utilizadas apenas para monitorizar a segurança, mas também para otimizar processos, monitorizar níveis de stock e aumentar a eficiência.
Os sistemas de Machine vision podem registar, contar e rastrear automaticamente o stock, ajudando os operadores de armazém a controlar o seu inventário em tempo real. Isto permite uma gestão precisa do inventário e minimiza o risco de ruturas ou faltas de stock.
Índice
Aplicação de Computer Vision em armazém e logística
1. Gestão de inventário
As câmeras são utilizadas para automatizar processos de gestão de inventário, como a leitura de códigos de barras, reconhecimento e rastreamento de itens. Devem ser destacados os benefícios da visibilidade em tempo real dos níveis de stock e da maior precisão na contagem de inventário.
Os armazéns logísticos modernos já não podem ser operados de forma eficiente sem tecnologia de computer vision e soluções de automação. Centros de distribuição modernos com um grau máximo de automação são essenciais para manter as cadeias de abastecimento global.
Onde muitos passos de trabalho eram anteriormente realizados por um colaborador de armazém, os processos automatizados com computer vision, robôs, leitores de OCR/código de barras e empilhadores automáticos são agora o padrão. Por um lado, estes aumentam significativamente a velocidade dos ciclos e, por outro, minimizam os erros causados por falha humana.
Um dos componentes mais importantes para estes passos de automação são as câmeras industriais, lentes adequadas, a iluminação de machine vision correta e o software de computer vision para as respetivas situações de aplicação.
2. Controlo de qualidade
As câmeras são utilizadas para controlo de qualidade, por exemplo, para verificar defeitos de produtos, detetar mercadorias danificadas e garantir a conformidade com os padrões de qualidade. O computer vision em armazéns e logística pode detetar anomalias de forma mais eficiente do que as inspeções manuais.
3. Otimização de processos com computer vision
As câmeras são utilizadas para otimizar processos de armazém, como a separação e embalagem. O software de computer vision e os algoritmos de processamento de imagem podem analisar as imagens para identificar estrangulamentos, agilizar fluxos de trabalho e melhorar a eficiência global.
4. Monitorização e gestão remotas
A monitorização e gestão remotas utilizando tecnologia de computer vision permite aos gestores de armazém aceder a feeds de câmeras em direto e a painéis de análise a partir de qualquer local para monitorizar operações, identificar problemas e tomar decisões baseadas em dados em tempo real.
Seleção de câmera industrial para logística de armazéns
Na nossa aplicação de cliente, está instalado um túnel de leitura através do qual diferentes encomendas são transportadas diretamente para o armazém por uma correia transportadora. As encomendas podem ter diferentes tamanhos.
A tarefa de inspeção consiste em ler os códigos de barras nas encomendas para os atribuir automaticamente ao respetivo local de armazenamento e ajustar o stock no software de armazém em conformidade. Um desafio adicional nesta tarefa de inspeção é que os autocolantes com os códigos de barras não passam pelo túnel de leitura num ponto definido; podem estar na parte superior ou em um dos quatro lados da encomenda, sendo a única exceção que o código não pode estar na parte inferior da encomenda. No momento em que a imagem é capturada, a embalagem para brevemente.
Primeiro, tivemos de encontrar uma câmera industrial adequada para esta aplicação. Para conseguir ler um código de barras de forma fiável, precisamos de saber qual a largura da linha mais fina do código de barras. Esta linha deve ser representada por pelo menos 2 pixels para garantir que também é reconhecida de forma reprodutível pelo software de processamento de imagem.
Nesta aplicação, um FOV (campo de visão) de 500x350mm teria de ser coberto pela câmera, sendo que a linha mais fina do código de barras tem uma espessura de 0,2mm. Isto resulta numa resolução necessária de 17,5MP ou 5000x3500 pixels (0,2mm deve ser representado por 2 pixels -> 0,1mm/pixel = 5000 pixels em 500mm x 3000 pixels em 300mm).
Uma boa escolha para esta tarefa é 'MER2-2000-19U3M', uma câmera rolling shutter de 20MP com sensor Sony IMX183 de 1". Como os códigos de barras são a preto e branco, uma câmera monocromática é suficiente para esta aplicação. Como os códigos de barras podem ser afixados em 5 lados diferentes da embalagem (superior, frontal, voltar, esquerda ou direita), o cliente decidiu utilizar um conjunto de câmeras para cada direção de visualização para cobrir de forma fiável todas as possíveis direções de visualização.
Em princípio, este passo de trabalho poderia ser ainda mais simplificado no futuro, garantindo que as encomendas sejam colocadas na correia transportadora numa posição definida aquando da entrega. Isto garantiria que o código de barras só pudesse estar de um lado e uma configuração de câmera só seria necessária aí no túnel de leitura.
No entanto, o cliente estava preocupado que todo o processo pudesse parar regularmente simplesmente porque o posicionamento não era realizado corretamente aquando da entrega das encomendas. Isto causaria então uma paragem completa da linha transportadora, e os custos desta interrupção rapidamente excederiam os custos dos conjuntos de câmeras necessários para inspecionar todos os lados das encomendas.
Seleção de Lente para IMX183
Para determinar a lente industrial adequada, utilizamos a nossa Calculadora de Lentes.
A MER2-2000 utiliza um sensor de 1” com uma resolução de 5496x3672 píxeis e um tamanho de píxel de 2,4µm. A utilização de uma C-mount lente com uma distância focal de 16mm 'VA-LCM-20MP-16MM-F2.8-110' a uma distância de trabalho de
680mm resulta num FOV de 547x366mm.
Calculadora de Lente
Iluminação de Machine vision para logística de armazéns
Além do design da câmera e das Lentes, uma iluminação uniforme e homogénea da área a partir de todos os lados é essencial para esta aplicação. A nossa recomendação para isto é a iluminação machine vision da nossa Bar light series VA-BL3, que está disponível em vários tamanhos e cores.
Para proteger a configuração da câmera contra influências externas, o cliente utiliza a nossa Aluminium Machine Vision Camera Housing. A principal vantagem destas caixas de proteção é a sua variabilidade graças ao design modular da caixa. Podem ser utilizadas Lentes de diferentes tamanhos. Isto dá ao cliente a opção de utilizar a caixa de proteção mesmo que a aplicação mude, por exemplo, se o FOV ou a distância de trabalho mudar.
Suporte para logística de armazém com computer vision?
A tecnologia de Computer vision oferece uma solução poderosa para automatizar processos de armazém e otimizar operações logísticas. Ao implementar sistemas de câmera com software de machine vision, os armazéns podem alcançar gestão de inventário em tempo real, garantir controlo de qualidade, agilizar fluxos de trabalho e possibilitar monitorização remota.
Como ilustrado no exemplo do túnel de digitalização, a seleção cuidadosa de câmeras, lentes, e iluminação é crucial para uma implementação bem-sucedida. Com o planeamento adequado e os componentes certos, computer vision pode melhorar significativamente a eficiência e a precisão na logística de armazém.
Gostaria de implementar uma aplicação semelhante? Teremos todo o gosto em lhe prestar suporte na seleção dos componentes adequados para a sua automação de armazém e logística. Não hesite em contactar-nos!
