4 vinkkiä konenäköratkaisujen soveltamiseen teollisuudessa

3.6.2020 Pinja Blogi

Harva tulee ajatelleeksi, että oikeastaan konenäköratkaisut ja -teknologiat ovat osa tuotannon digitalisaation perustaa.

Tuotannonohjaus kehittyy jatkuvasti enemmän digitaaliseen, itseohjautuvaan suuntaan. Digitaaliset työkalut, älykkäät ohjelmistot ja koneoppimisen ratkaisut ovat viime vuosien aikana valloittaneet ison osan tuotannonohjauksen prosesseista, eikä kehitys näytä hidastuvan. Harva tulee ajatelleeksi, että oikeastaan konenäköratkaisut ja -teknologiat ovat osa tuotannon digitalisaation perustaa, sillä ilman näitä älykkäitä antureita tiedonkeruu tuotannon ohjaamiseen olisi lähes mahdotonta. Mutta mitä konenäöllä oikein tarkoitetaan, ja miksi teollisuusyritysten kannattaisi kiinnostua siitä?

1. Konenäkö tarjoaa lähes rajattomia sovelluskohteita

Nopeasti kehittyvää konenäköteknologiaa voidaan soveltaa laajasti eri toimialoilla. Mikroskooppisen tarkan konenäön avulla tuotannosta ja tuotteista saadaan reaaliaikaista informaatiota esimerkiksi muodoista, väreistä ja pintojen struktuurista. Konenäköön perustuva kuvantaminen tuottaa tehokkaasti digitaalista informaatiota, jota voidaan hyödyntää mm. mittaamisessa, tuotannon ohjauksessa ja analysoinnissa, laaduntarkkailussa ja optimoinnissa.

Sovelluskohteita ovat mm:

  • Radan seuranta ja ohjaus (esimerkiksi teräs- tai paperirata tuotantolinjalla)
  • Tuotteiden laskenta ja lajittelu prosessissa
  • Koodien ja merkkien luenta tuotannossa
  • Materiaalien jäljitettävyyden varmistaminen
  • Mittaus- ja tarkastustehtävät
  • Materiaalin kokoonpano ja käsittely
  • Kokoonpanon laadunvarmistus

2. Konenäköratkaisut tuovat tehokkuutta ja parantavat kannattavuutta

Tuotannon pyörittäminen ei ole yksinkertaista, vaan ennen kaikkea moniulotteisen kokonaisuuden hallintaa ja optimointia. Hyvä uutinen on, että konenäön avulla voidaan ratkaista useampia haasteita kerralla, parantaa kannattavuutta ja laatua, sekä tehostaa toimintaa. Konenäön avulla voidaan saavuttaa jopa 10 % tuotannon kasvua ja vähentää materiaalihukkaa 25–50 %. 

Tuotannon kasvu tulee ennen kaikkea tuotannon nopeuden ja tehokkuuden noususta. Tuotannon nopeutta pystytään nostamaan, kun kappaleita tuotetaan ja tarkistetaan moninkertaisella nopeudella verrattuna ihmissilmän nopeuteen ja tarkkuuteen. Materiaalihukka puolestaan vähenee konenäön ansiosta, kun laatuvirheisiin voidaan puuttua ajoissa ja materiaalit saadaan hyödynnettyä mahdollisimman tarkasti. Kustannussäästöjä syntyy myös luonnollisesti, kun henkilöstön resurssia voidaan ohjata esimerkiksi laaduntarkkailutehtävistä toisaalle.

3. Edistyneet konenäköratkaisut toimivat sekä ihmissilmän että ihmisen päätöksenteon korvaajana

Yksinkertaisimmillaan konenäköjärjestelmä voi olla vain kamera, joka lähettää dataa tietokoneelle analysoitavaksi. Yhtä lailla konenäköratkaisulla voidaan tarkoittaa myös huomattavasti laajempaa, tuotannonohjaukseen, automatiikkaan ja robotiikkaan yhdistettyä kokonaisuutta, joka pyörittää ja optimoi koko tuotantoa lähestulkoon itsenäisesti.

Tekoälyn ja konenäön yhdistelmällä voidaan myös ratkoa sellaisia sovelluskohteita, jotka olisivat esimerkiksi liian monimutkaisia ohjelmoida käyttöjärjestelmiin.

Teknologian kehityksen myötä myös erilaiset tekoälyn ja koneoppimisen mahdollisuudet yhdistetään yhä useammin konenäköratkaisuihin. Tällöin automaatio- ja tuotannonohjausjärjestelmät osaavat hyödyntää konenäön keräämää dataa aiempaa tehokkaammin, kun tekoälyn algoritmit louhivat valtavasta datamäärästä toimintaa optimoivia ja ennustavia tunnuslukuja. Tekoälyn ja konenäön yhdistelmällä voidaan myös ratkoa sellaisia sovelluskohteita, jotka olisivat esimerkiksi liian monimutkaisia ohjelmoida käyttöjärjestelmiin, tai muutoin liian raskaita ja hankalia ylläpitää vain perinteisillä konenäköratkaisuilla.

4. Panosta konenäköprojektin suunnitteluvaiheeseen

Pienimmillään konenäköratkaisu voi sisältää vain kompaktin älykameran, mutta asiantuntija on hyvä ottaa keskusteluihin mukaan jo aivan alkuvaiheessa, jotta konenäköratkaisut saadaan mahdollisimman hyvin tuottamaan toivottua hyötyä tuotannon tehostamiseksi. Sovellus- ja tehostamiskohteet voivat löytyä yllättävistäkin paikoista. 

Koska konenäköratkaisuja ja niiden soveltamiskohteita on olemassa lähes rajaton määrä, konenäköprojekti alkaa tyypillisesti esitutkimus- ja suunnitteluvaiheella, jossa määritellään järjestelmässä käytettävä mittausmenetelmä yhdessä asiakkaan kanssa. Järjestelmän laajuus ja teknologiset valinnat määrittyvät paitsi asiakkaan tarpeiden, myös esimerkiksi mittausolosuhteiden mukaan. Esimerkiksi valaistusolosuhteet ovat yksi kriittisimmistä huomioitavista asioista konenäköratkaisuja harkittaessa. Valittuja mittausmenetelmiä ja -laitteita on hyvä usein myös testata todellisella linjalla, sekä kerätä raakadataa ohjelmistokehitystä varten. 

Suunnitteluvaihe on tärkein osa konenäköratkaisun käyttöönottoa, sillä siinä määritellään paitsi käytettävä konenäköteknologia ja sovelluskohteen vaatimukset, mutta myös tarkistetaan, mikä on kaikista kustannustehokkain ja järkevin tapa toteuttaa konenäköratkaisu.

Lisätietoja aiheesta

Julkaisimme hiljattain oppaan konenäön soveltamiseen teollisuudessa, lataa omasi täältä!

Markku Lauttamus

Kirjoittaja Markku Lauttamus

Toimin Pinjalla Industrial Solutions -liiketoiminnan projektimyynnissä. Työssäni haluan kehittää yhdessä asiakkaiden kanssa innovatiivisia ratkaisuja heidän liiketoimintansa tehostamiseen ja laadun parantamiseen. Vapaa-aikani kuluu normaalissa ja turvallisessa sijaisperheen elämässä, veneillen sekä teräsvenettä rakentaen.