کاربرد بینایی ماشین در مدیریت فرایندهای صنعتی

کاربرد بینایی ماشین در مدیریت فرایندهای صنعتی

امروزه مدیریت فرایندهای صنعتی در کارخانجات بسیار مهم است. این عمل در واقع نظارت و کنترل کلیه سیستم‌ها و ماشین‌آلات است.

اینترنت اشیا IoT

امروزه مدیریت فرایندهای صنعتی در کارخانجات بسیار مهم است. این عمل در واقع نظارت و کنترل کلیه سیستم‌ها و ماشین‌آلات است. یکی از جدیدترین و محبوب‌ترین مزایای مدیریت فرایند صنعتی، افزایش فرصت‌های اتوماسیون است زیرا حوزه رباتیک تحقیق و توسعه قابل توجهی را تجربه می‌کند. با مشاهده دقیق عملیات کارخانه به بینش عمیق‌تری در مورد عملیات‌ها و در نتیجه به ماهیت حرکاتی که باید توسط یک ربات انجام شود دست می‌یابیم.

علاوه بر این با توجه بیشتر به الگوهای حرکتی کارکنان می‌توانیم طراحی سیستم و گردش کلی کار را ارزیابی کنیم. بهینه‌سازی بیشتر می‌تواند از طریق مدیریت فرایند انجام شود زیرا می‌توان ناکارآمدی را از نظر تخصیص منابع و انرژی برای ماشین‌آلات مختلف یا حتی توزیع کارمندان مشاهده کرد. در نتیجه، مدیریت فرایند امکان مشاهده ریسک و ایمنی مرتبط با فرایندهای مختلف را فراهم می‌کند با این حال در حالی که می‌توان مدیریت فرایند را برای بهبود راندمان صنعتی بسیار مهم دانست، اجرای آن دشوار است.

نمونه‌ای از ماهیت خسته کننده کنونی مدیریت فرایند این است که 10 نفر از مدیران عملیاتی و تولید در یک اتاق مشترک مراحل مختلف ساخت را در تخته سیاه و سفید برنامه‌ریزی می‌کنند. با تعداد زیادی از افراد درگیر این فرایند، امکان سوءاستفاده و خطای انسانی بطور قابل توجهی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، دسترسی به روزرسانی صفحه ممکن است در سراسر زنجیره فرمان گم شود ، از این رو بسیاری از وظایف ممکن است به سادگی بروزرسانی نشوند. بنابراین ، ضرورت یافتن یک منبع جایگزین که می تواند در مدیریت فرایند کمک کند بسیار مهم است.

بینایی ماشین

بینایی ماشین یا Computer vision ابزاری کلیدی است که به دلیل توانایی آن در جمع‌آوری مقدار قابل توجهی از داده‌ها بدون صرف همان اندازه از ساعت‌های انسانی در صنایع مختلفی اجرا می‌شود. بینایی ماشین حوزه علوم رایانه را شامل می‌شود كه در آن رایانه‌ها اطلاعات را از رسانه‌های تصویری مانند تصاویر یا فیلم‌ها استخراج می‌كنند. در اصل سعی در تکرار و خودکارسازی توانایی‌های چشم انسان است.

یکی از مزایای بینایی ماشین در یک محیط صنعتی این است که به راحتی می‌توان آن را در سخت‌افزارهای موجود در بسیاری از سایتهای کارخانه ادغام کرد. بسیاری از این مکان‌ها مجهز به دوربین‌های بی‌سیم متصل به شبکه وای‌فای هستند که امکان اتصال مستقیم و در نتیجه جریان فیلمبرداری به اینترنت را فراهم می‌کنند و این امکان را برای هر نوع پلتفرم تجزیه و تحلیل آنلاین به صورت در زمان واقعی فراهم می‌کند.

ایجاد و آموزش الگوریتم بینایی ماشین کار ساده ای نیست اما به محض ایجاد یک مدل می‌توان از آن در انواع موارد مختلف استفاده کرد. نمونه‌ای از آن، مدل تخمین بدن انسان است که برای گرفتن موقعیت اندام‌های کلیدی و ویژگی‌های یک فرد آموزش دیده است.

استفاده از CV برای ایمنی

بنابراین می‌توانیم ببینیم که بینایی ماشین به دلیل توانایی در دریافت داده‌های بصری مورد نیاز برای انجام ارزیابی‌های لازم، نقش مهمی در آینده توسعه فرایند بازی خواهد کرد. پروژه‌ای در آزمایشگاه‌های Iterate اجرا شده است که کاربردها و فواید حضور نیروی انسانی در یک محیط صنعتی را مورد بررسی قرار داد. با دریافت وضعیت بدنی هر کارمند با استفاده از یک مدل آموزش دیده می‌توان اطلاعاتی را که مربوط به موارد استفاده در آزمایشگاه Iterate با تمرکز بر ایمنی صنعتی است، ضبط کرد. اولین ویژگی که می‌توان شناسایی کرد، ارزیابی سریع لیپ فوقانی (RULA) شناخته شده است. ارزیابی RULA یک استاندارد صنعتی برای تعیین ایمنی از یک عمل بر اساس عواملی نظیر زاویه خم شدن اتصالات مختلف بدن، بار حمل شده و تعادل بین دیگر اعضا است. یک مزیت اصلی ارزیابی RULA این است که این روش چند وجهی در عین حال ساده است و عددی را در مقیاس 1 تا 7 ارائه می‌دهد که نشان دهنده‌ی سرعت ایمنی عمل است.

با دریافت موقعیت‌های بدن فرد در طول روز، مدل بینایی ماشین می‌تواند به راحتی داده‌های پوسچر را استخراج کرده و نمره RULA پیش‌بینی شده را ارائه دهد. هنگامی که این ارزیابی توسط چشم غیرمسلح انجام شود، یک تخمین تقریبی است بنابراین یک کامپیوتر می‌تواند با گرفتن زوایای دقیق‌تر بین قسمت‌های مختلف بدن، ارزیابی بهتری را ارائه دهد. علاوه بر این هنگامی که ارزیابی به صورت دستی انجام می‌شود، خیلی بیشتر طول می‌کشد و یا لازم است که اقدامی به آرامی انجام شود به گونه‌ای که یک مدیر بتواند ارزیابی را انجام دهد و زمان بیشتری را باید صرف دیدن کند. داده‌های اضافی که می‌تواند توسط همین مدل جمع‌آوری شود، معیارهای تکرار از جمله تعداد خم گردن، خم شدن شانه و زمان لازم برای انجام یک کار خاص است. این داده‌ها می‌توانند مکمل ارزیابی RULA از نظر معیارهای ایمنی باشند و با کسب بینش در مورد بهره وری و خستگی، ابعاد دیگری برای مدیریت فرایند فراهم می‌آورد. آزمایشگاه Iterate در تلاش است تا چنین ابزاری را برای کمک به شغل همه مدیران فرایندهای صنعتی در سراسر آمریکا ایجاد کند.

نتیجه گیری

بینایی ماشین نه تنها از نظر جمع‌آوری سریع و سودمند است بلکه می‌تواند به راحتی در یک محیط صنعتی با تجهیزات جدید ادغام شود. نمونه‌ای از چالش اصلی که منجر به عدم موفقیت بیشتر مدل‌های بینایی ماشین در یک محیط صنعتی می‌شود، تجهیزات حفاظتی است. بسته به صنعت لایه‌های تجهیزات حفاظتی از دستکش و عینک گرفته تا لباس کامل و ماسک صورت متغیر است. با توجه به بیماری همه‌گیر کرونا (COVID-19) ، استفاده تجهیزات محافظتی در خارج از یک محیط صنعتی یا بالینی رایج‌تر شده است. بنابراین می‌بینیم که کامپیوترها در مورد چگونگی شناسایی یک انسان و جمع‌آوری داده‌های مربوط به وضعیت در تمام این لایه‌ها با چالش جدید روبرو هستند. از آنجا که دانشمندان در سرتاسر جهان، همچنان به این مشکل بر می‌خورند ، می‌توان انتظار داشت که بینایی ماشین به عنوان یک اصل در مدیریت فرایندهای صنعتی تبدیل شود.

مطالب مرتبط

تفاوت بین فناور‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین و یادگیری عمیق

همه ما با اصطلاح هوش مصنوعی آشنا هستیم اماممکن است اخیراً اصطلاحات دیگری نظیریادگیری ماشین و یادگیری عمیق نیز شنیده باشید که بعضی‌اوقات به همراه هوش مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در نتیجه تفاوت بین هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق بسیار نامشخص است.

آینده خانه‌های هوشمند با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

اینترنت اشیا (IoT) اصطلاحی ست که می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از محصولات قابل استفاده می‌باشد از اتومبیل، لوازم خانگی، امنیت، رایانه تا موارد دیگر. عنصر مشترک در بین این فناوری‌ها این است که همه آنها راهکارهای تعبیه شده شده با حالت‌های پیشرفته ارتباط برای تبادل داده‌ها و اطلاعات موجود در هر نوع و مدل جدید را دارند.

کاربردهای اینترنت اشیا صنعتی و صنعت تدارکات و پشتیبانی

اینترنت اشیا صنعتی در بخش‌های مختلف فناوری از صنعت تدارکات جمله نقش کلیدی دارد. به همین منظور، در ادامه برخی از نکات تاثیرگذار در پذیرش IIoT در تدارکات بررسی می‌شوند. توجه به این نکته که تعامل این دو تکنولوژی منجر به کاهش کمبود غذا در سطح جهانی می‌گردد، حائز اهمیت است.

مزایای یکپارچگی LoRa و Platform Google Cloud در اینترنت اشیا صنعتی

یکپارچگی LoRa و پلتفرم ابری گوگل (Google Cloud Platform (GCP می‌تواند دامنه گسترده ای از موارد استفاده از اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) را ارائه دهد. طول عمر و انعطاف پذیری LoRa همراه با معماری قوی GCP تعهد به نوآوری در مقیاس وسیع‌تر، نیاز اپراتورهای صنعتی را برای ساختن دنیای فردا فراهم می سازد.