Étanchéité garantie !
Contrôle des bouchons assisté par caméra avec intelligence artificielle
Une forte pression sur les prix combinée à des exigences de qualité élevées - l'industrie des boissons et des bouteilles est confrontée au dilemme classique de nombreuses branches. C'est également le cas du contrôle qualité d'un fabricant français de bouchons en plastique. Détecter de manière fiable les fissures et les microfissures sur des bouchons en plastique de 40 couleurs et nuances différentes circulant à grande vitesse sur une chaîne de production est un véritable défi. La société APREX Solutions de Nancy, en France, a réussi à atteindre cet objectif en utilisant la technique de traitement d'images et l'intelligence artificielle. Les images sous-jacentes sont fournies par une caméra industrielle USB 3 de l'entreprise IDS Imaging Development Systems GmbH.
SOLOCAP est une filiale de La Maison Mélan Moutet, « conditionneur d'arômes depuis 1880 », et fabrique tous types de bouchons en plastique pour le secteur alimentaire sur son site industriel de Contrexéville. Parmi eux, un bouchon à vis de première classe qui convient à toute bouteille en verre ou en PET. Grâce à un anneau à lamelles serrable disposé autour du col de la bouteille, il permet une fermeture simple, rapide, absolument étanche et sûre. Toutefois, les lamelles doivent être contrôlées de manière fiable et extrêmement minutieuse pendant la production afin de détecter les fissures, les déchirures et les torsions. C'est la seule façon de garantir une étanchéité absolue.
Application
Le précédent système d'inspection ne pouvait pas répondre à ces exigences élevées. APREX Solutions a mis en œuvre la nouvelle solution avec intelligence artificielle individuellement sur la base d'algorithmes logiciels internes. Les spécifications nécessaires ont été élaborées à l'avance en collaboration avec le client. Cela comprenait également plusieurs niveaux d'essai, dont l'un, par exemple, était le contrôle des rebuts pour éviter les fausses déclarations. L'introduction s'est déroulée en deux phases :
Tout d'abord, l'« application SOLOCAP » spécifique a été formée à l'aide de la solution IA intelligente APREX Track. Le logiciel comprend diverses méthodes de détection, de classement d'objets et de méthodes standard qui fonctionnent à différents niveaux. Interconnectées en conséquence, elles fournissent au final le résultat souhaité, adapté au client. Quatre niveaux de contrôle avec plusieurs points de test garantissent un taux de fiabilité supérieur à 99,99 %.
Dans un deuxième temps, cette application a été implémentée dans la chaîne de production directement après le premier montage en utilisant APREX Track C&M. Ce dernier a été spécialement développé pour les diverses exigences de traitement d'image dans le secteur industriel. Cela comprend, entre autres, le contrôle et la sécurisation d'une chaîne de production jusqu'à la mesure, l'identification et la classification des défauts dans l'environnement de production. La suite logicielle fournit les résultats souhaités rapidement et efficacement, sans longs processus de développement. Après une courte formation aux méthodes d'IA, le système complet est prêt à être utilisé sur le site du client. Dans le cas de SOLOCAP, il combine une caméra-industrielle UI-3280CP-C-HQ IDS, un puissant éclairage en anneau et un automate programmable industriel (API) pour fournir un contrôle complet sur tous les processus d'inspection.
Dans le même temps, il enregistre tous les processus en temps réel et assure une traçabilité complète. Une seule caméra est nécessaire pour cela. Cependant, l'APREX TRACK C&M pouvait gérer jusqu'à 5 caméras.
« La difficulté de ce projet réside avant tout dans l'expression très fine des défauts recherchés et dans la multitude des couleurs. Grâce à notre suite logicielle, il a été possible de mettre en place rapidement une application de traitement d'image. Malgré la complexité », explique Romain Baude - fondateur d'APREX Solutions. L'image de la caméra sert de base aux analyses. La caméra capture chaque bouchon directement sur la chaîne de production à grande vitesse et rend les plus petits détails visibles au logiciel.
Un élément crucial : la caméra
La caméra-industrielle UI-3280CP-C-HQ intégrée au système avec le capteur CMOS IMX264 5 MP de Sony établit de nouvelles normes en termes de sensibilité à la lumière, plage dynamique et rendu des couleurs. La caméra industrielle USB 3 offre une excellente qualité d'image et présente un bruit de fond extrêmement faible – avec une fréquence de 36 images/seconde. Le sigle CP correspond à « Compact Power » (puissance compacte). Car ce condensé de puissance destiné aux applications industrielles de toutes sortes est rapide, fiable et permet un débit de données élevé de 420 Mo/s avec une faible exploitation du processeur. Les utilisateurs peuvent choisir parmi un grand nombre de capteurs CMOS modernes provenant de fabricants tels que Sony, CMOSIS, e2v et onsemi et affichant des résolutions très variées. Grâce à la conception innovante et brevetée de son boîtier de seulement 29 x 29 x 29 millimètres, il est adapté entre autres à des tâches dans les domaines de l'automatisation, de l'automobile, de la technologie médicale et des sciences de la vie, de l'agriculture, de la logistique ainsi que du trafic et du transport. Des câbles vissables assurent également une connexion électrique fiable. Grâce au principe Plug & Play typique d'IDS, les caméras sont automatiquement reconnues par le système et sont immédiatement prêtes à l'emploi, comme le confirme également Romain Baude :
L'excellent rendu des couleurs de l'UI-3280CP-C-HQ et sa haute résolution de 5 MP ont été des facteurs décisifs pour notre choix de caméra. Simultanément, le modèle a permis une intégration rapide et simple dans notre système.
Perspectives
Anthony Vastel, responsable de la technologie et de l'industrie chez SOLOCAP, voit un grand potentiel dans le nouveau système d'inspection : « L'approche d'APREX basée sur l'IA a ouvert de nouvelles voies à notre contrôle qualité basé à 100 % sur le traitement de l'image. Nos exigences en matière de sécurité des produits, mais aussi de contrôle des rebuts, en particulier dans le cas de fausses déclarations, ont été rapidement satisfaites. Nous sommes convaincus que nous pouvons aller plus loin en augmentant encore l'efficacité du système chez SOLOCAP et en le transférant sur d'autres lignes de production. » L'IA offre à l'assurance qualité, mais aussi à tous les autres secteurs dans lesquels la technologie du traitement de l'image est utilisée, de nouveaux domaines d'application insoupçonnés. Elle permet d'effectuer des tâches pour lesquelles le traitement d'image classique, fondé sur des règles, atteint ses limites. De cette manière, des résultats de haute qualité peuvent être obtenus avec relativement peu d'efforts - rapidement, de manière créative et efficace.
APREX Solutions et IDS ont reconnu ce fait et proposent des solutions avec des produits intelligents, qui facilitent l'accès des clients à ce nouveau monde. Traitement de l'image et IA - une véritable Dream Team sur la voie de la croissance...
USB 3 uEye CP : une rapidité exceptionnelle, une fiabilité exceptionnelle, des capteurs exceptionnels !
- Interface : USB 3.0
- Modèle : UI-3280CP Rev.2
- Type de capteur : CMOS
- Fabricant : Sony
- Fréquence d'image : 36,0 images/seconde
- Résolution (h x v) : 2456 x 2054 px
- Obturateur : Global Shutter
- Format de capteur : 2,3"
- Résolution : 5,04 MP
- Dimensions : 29 x 29 x 29 mm
- Poids : 50 grammes
- Connecteur : USB 3.0 Micro-B, vissable
- Applications : traitement d'images industriel, construction de machines, inspection de surface, techniques médicales ou inspection électronique, entre autres
Client
La société de haute technologie APREX Solutions développe des algorithmes et des logiciels pour des applications dans le développement, l'optimisation, la commande et la sécurité des processus dans les installations industrielles. L'objectif est de contribuer à la transition vers l'industrie 4.0 en rationalisant et en augmentant la sécurité de la production.
https://www.aprex-solutions.com/
