بینایی ماشین در انبارداری و لجستیک
با رشد روزافزون تقاضای مشتریان و پیچیدگی‌های زنجیره تأمین، انبارداری و لجستیک سنتی با چالش‌های جدی روبه‌رو شده‌اند. در این میان، سیستم‌های بینایی ماشین به‌عنوان ستون فقرات تحول دیجیتال، توانسته‌اند جایگزین فرآیندهای دستی و زمان‌بر شوند. با تکیه بر پردازش تصویر، یادگیری عمیق و حسگرهای پیشرفته، این سامانه‌ها شناسایی، ردیابی و آنالیز هوشمند کالاها را با سرعت و دقت بی‌سابقه‌ای امکان‌پذیر می‌سازند.
سه پارامتر کلیدی در هوشمندسازی انبار عبارتند از:
- شناسایی بارکد: بارکدهای یک‌بعدی (Code128، Code39، EAN، ITF25) و دوبعدی (QR Code، Datamatrix) توسط دوربین‌های با رزولوشن بالا و الگوریتم‌های بینایی ماشین به‌صورت خودکار خوانده می‌شوند.
- اندازه‌گیری حجم: با بهره‌گیری از تکنیک‌های اسکن سه‌بعدی (3D Vision)، ابعاد بسته‌ها بدون تماس فیزیکی و با دقت میلی‌متری محاسبه می‌گردد.
- برآورد وزن: الگوریتم‌های تحلیل تصویر و داده‌های حجمی در کنار حسگرهای_force_ یا لیزری، وزن تقریبی بسته‌ها را به‌صورت برخط تخمین می‌زنند.
شرکت هایک ربات با ارائه مجموعه‌ای از راهکارهای بینایی ماشین در انبارداری و لجستیک، این نیازها را به‌خوبی پاسخ میدهد:
- در حوزه خواندن بارکد، سری Smart Barcode Reader بر پایه پلتفرم حسگر پیشرفته، سرعت پردازش بالای تصویر و الگوریتم‌های هوش مصنوعی را ترکیب کرده تا انواع بارکدهای یک‌بعدی و دوبعدی را با نرخ خطای نزدیک به صفر شناسایی کند.
- برای اندازه‌گیری حجم و وزن، سیستم‌های Dimensioning & Weighing مجهز به دوربین‌های 3D و اسکنرهای لیزری، بسته‌ها را در کسری از ثانیه اسکن نموده و با دقت میلی‌متری ابعاد و وزن آن‌ها را تعیین می‌کنند.
لجستیک
با توجه به اهمیت اندازه‌گیری حجم، سری دوربین های سه بعدی هایکروبوت از فناوری تصویربرداری سه بعدی پیشرو استفاده می کند که به معنای دقت بالا و میدان اندازه گیری گسترده است. در مورد طراحی سخت افزاری، ساختار کامل آلومینیومی و طراحی بدون درز که به طور موثر ثبات را افزایش میدهد، مطابق با سطح حفاظت IP65، که عمر طولانی در محیط صنعتی سخت تضمین میکند. برای بخش توزین، هایک ویژن رابط کامل، SDK و پروتکل انتقال را برای همکاری با سازندگان پیشرو تجهیزات توزین در این بخش فراهم می کند. این تجهیزات کاملاً در سیستم های هایکروبوت ادغام شده اند و وزن بسته را با سایر اطلاعات به طور همزمان بدست می آورند که برای برطرف کردن این مشکل هایکروبوت نرم‌افزار جامع Code Master را پیشنهاد میدهد که تمامی اطلاعات را از جمله اطلاعات بارکد، حجم، وزن و تصاویر گرفته شده را در زمان واقعی ثبت و به صورت مداوم نمایش میدهد و اطلاعات خروجی بهینه ای را در اختیار کاربر قرار میدهد.
نحوه عملکرد بینایی ماشین در انبارداری
بینایی ماشین در انبارداری با استفاده از دوربین‌ها و الگوریتم‌های یادگیری عمیق به شناسایی، ردیابی و مدیریت کالاها می‌پردازد. دوربین‌های نصب‌شده در ورودی‌ها، قفسه‌ها و سیستم‌های انتقال، تصاویر بسته‌ها و پالت‌ها را به‌صورت پیوسته ضبط می‌کنند. سپس مدل‌های تشخیص اشیا (مثلاً YOLO یا SSD) موقعیت و نوع کالا را شناسایی کرده و اطلاعات مختصات را به سیستم کنترل موجودی می‌فرستند. با ترکیب داده‌های وزنی و بارکدخوان، سیستم انبار میتواند وضعیت دقیق هر کالا را در زمان واقعی به‌روز کند. این فرایند خطاهای انسانی را کاهش داده، سرعت جست‌وجو و تفکیک را افزایش میدهد و بهره‌وری انبار را بهبود می‌بخشد.
.
نگهداری پیش‌بینانه و پایش وضعیت خطوط نقاله
در سامانه‌های لجستیکی مدرن، توقف ناگهانی خطوط نقاله میتواند خسارات زیادی به همراه داشته باشد. با استفاده از دوربین‌های حرارتی و بینایی ماشین، امکان نظارت مداوم بر دمای رولرها، یاتاقان‌ها و موتورها فراهم میشود. الگوریتم‌های تحلیل تصویر و یادگیری عمیق با پردازش فریم‌های حرارتی، نقاط با دمای غیرعادی را شناسایی کرده و هشدارهای خودکار برای برنامه‌ریزی تعمیرات صادر می‌نمایند. این رویکرد غیرمخرب و پیوسته، نه‌تنها از خرابی‌های ناگهانی جلوگیری میکند، بلکه عمر مفید تجهیزات را نیز تا ۳۰ درصد افزایش میدهد. علاوه بر آن، ادغام داده‌های دما با سیستم‌های مدیریت تعمیرات (CMMS) و داشبوردهای IoT، امکان ثبت و تحلیل بلندمدت روند کارکرد قطعات را فراهم کرده و به تصمیم‌گیری هوشمند برای تعمیرات زمان‌بندی‌شده یاری میرساند. در نتیجه، هزینه نگهداری کاهش یافته و بهره‌وری کل زنجیره تأمین به طور چشمگیری بهبود می‌یابد. این راهکار به ویژه در محیط‌های صنعتی با حجم بالای جابه‌جایی بسته‌ها کارایی خود را ثابت کرده است.
.
سیستم توزین و ابعادبرداری (DWS) پویا
DWS مخفف Dimensioning Weighing Scanning است.
با توسعه سریع صنعت اکسپرس، میانگین تحویل روزانه بسته های اکسپرس از سال 2017 در چین از 100 میلیون فراتر رفته است. همچنین پاندمی کرونا تقاضا را برای تجارت الکترونیک افزایش داد و چنین حجم عظیم تقاضا، فشار زیادی را بر تمام مراکز حمل و نقل و توزیع وارد کرده است. در حال حاضر، مراکز توزیع پیشرو از مرتب‌کننده‌های کمربند متقاطع (Cross Belt Sorter)، ماتریس، مرتب‌سازی AGV و سایر سیستم‌ها برای تحقق مرتب‌سازی بر اساس شناسایی بارکد استفاده می‌کنند. با این حال، از آنجایی که جمع‌آوری اطلاعات توسط نیروی انسانی انجام میشود، داده‌های ناکارآمد و نادیده‌ای وجود دارد که بر راندمان تحویل و محاسبات نرخ تأثیر می‌گذارد.
راه حل DWS داینامیک
سیستم DWS پویا هایک ویژن به مشکلات فعلی در جمع آوری داده های دقیق در صنعت اکسپرس می پردازد. این دستگاه از کدخوان‌های هوشمند با وضوح بالا و یک دوربین سه بعدی لیزری خطی، همراه با یک ماژول توزین پویا برای جمع‌آوری و ادغام سریع سه نقطه داده اصلی برای هر مورد استفاده میکند: بارکد، وزن و حجم. این سیستم با تجهیزات مرتب‌سازی موجود مرکز انتقال کار میکند و فرآیند جمع‌آوری و مرتب‌سازی را برای کارایی و دقت بیشتر داده‌ها خودکار میکند.
مزایا استفاده از سیستم هوشمند DWS هایک
توان عملیاتی بالا
داده ها به صورت پویا در طول حمل و نقل بدون توقف جمع آوری می شوند. حداکثر سرعت کار به 5000 بسته در ساعت می رسد.
قابلیت ردیابی
داده‌ها و تصاویر ترکیبی یا به صورت محلی ذخیره می‌شوند یا در سرور از پیش تعریف‌شده آپلود می‌شوند تا بازیابی اطلاعات بسته را درک کنند و خطاهای حین حمل و نقل را کاهش دهند.
دقت
برای اطمینان از صحت داده ها، کل فرآیند جمع آوری و یکپارچه سازی داده ها بدون هیچ گونه دخالت انسانی خودکار می شود.
مقیاس پذیری بالا
این سیستم با نوار نقاله تلسکوپی، بازوهای چرخشی و سایر تجهیزات مرتب سازی سازگار است. همچنین با سیستم دوربین مدار بسته برای دستیابی به قابلیت ردیابی بصری بهتر کار می کند.
ذخیره نیروی کار
تخمین زده می شود که 50 درصد نیروی انسانی در بخش تخلیه و مرتب سازی صرفه جویی شود.
زمان واقعی
در صورت تشخیص بسته طولانی، اضافه وزن یا بدون برچسب، سیستم در صورت بروز خطا با هشدار صوتی/نور برای جابجایی زمان واقعی متوقف می شود.
تصاویر مرتبط
سیستم کدخوان شش طرفه
(Six-sided Code Reading System)
سیستم کد خوان شش وجهی از کدخوان های هوشمند سری ID6000 و کد خوان های اسکن خطی هوشمند سری ID7000 تشکیل شده است که کدخوانی پویا را در تمام وجوه (بالا/پایین/چپ/راست/جلو/پشت) بسته انجام می دهد. از مزایای استفاده از این سیستم به حداقل رساندن نیاز به تنظیم دستی بسته است.
در هر مرکز حمل و نقل سریع، بارکدها برای ردیابی یا مرتب‌سازی اکسپرس خوانده میشود، که با مشکلات زیر مواجه است:
- هنگام جابجایی و تخلیه به صورت دستی، بسته باید در جهت ثابتی قرار گیرد که در نتیجه راندمان پایین و جریان محموله کم است.
- برخی از محموله ها نمی توانند جهت ثابت بارکد را تضمین کنند. چنین محموله‌هایی برای رسیدگی به موارد استثنایی نیاز به پرسنل جداگانه دارند که بر راندمان عملیات کلی و جریان محموله تأثیر می‌گذارد.
- سیستم بارکدخوان چند وجهی از ترکیبی از دوربین های مختلف با وضوح بالا برای دستیابی به شناسایی پایدار بارکدهای بالا، چپ، راست، جلو، عقب و پایین استفاده می کند و در نتیجه کارایی را بهبود می بخشد.
- به کمک این سیستم میتوان راندمان عملکرد را تا 10000 بسته در ساعت افزایش داد و دقت بارکد خوانی را به نزدیک 100 درصد رساند.
- این سیستم کارآمد و پایدار است و خواندن همزمان چند بارکد در بسته های مختلف پشتیبانی می شود که مقرون به صرفه است و تعداد نیروی کار به میزان قابل توجهی کاهش می یابد که منجر به ROI بالا می شود.
سیستم کد خوان پنج طرفه
در سیستم کد خوان 5 طرفه هایکروبوت از دوربین ID6200 تشکیل شده است به کمک این سیستم عملیات کد خوانی از جهات جلو، جهات جانبی، بالا و پشتی به صورت پویا انجام می شود. تعداد دوربین های به کار در این سیستم بسته DOF مد تظر متغیر است به طور مثال اگر اندازه بسته ها از 60 سانتی متر بیشتر نباشد میتوان کد خوانی را با 5 دوربین انجام داد. به کمک این سیستم کارای بهبود ببخشید میشود و هزینه ی نیرو کار کاهش پیدا می کند.
- توجه: دوربین ID6200 دارای سنسور Rolling Shutter است و تا سرعت 1.5ms را پشتیبانی میکند اما اگر سرعت حرکت کانوایر از 1.5 متر بر ثانیه بیشتر باشد میتوان از دوربین ID5120 استفاده کرد که دارای سنسور Global Shutter است و با کیفیت تصویر 12mp میتواند تا سرعت 2.5 متر بر ثانیه را پشتیبانی کند.
- توجه: برای استفاده از این سیستم باید بسته ها طوری روی کانوایر قرار گیرند که بارکد در قسمت زیرین بسته قرار نگیرد.
سیستم فاصله گذاری بین بسته ها
(Singulation System)
سیستم Hikrobot Singulation از دوربین سه بعدی هوشمند RGB-D به عنوان هسته سیستم بینایی خود استفاده می کند. بر اساس پردازش سه بعدی داخلی و الگوریتم‌های تقسیم‌بندی نمونه‌های یادگیری عمیق، دوربین میتواند مکان هر بسته را به طور دقیق در زمان واقعی پیدا کند. این سیستم همچنین نرم افزار کنترل یکپارچه سازی را با الگوریتم کنترل یکپارچه PLC برای تحقق کنترل دقیق تسمه محرک های مدولار فراهم می کند تا بسته ها را بتوان با فواصل از پیش تعریف شده جدا کرد.
سیستم کد خوان بالایی
این سیستم، کد خوانی را از یک جهت انجام میدهد برای استفاده از این سیستم بسته ها باید طوری بر روی کانوایر قرار گیرند که محل قرار گرفتن بارکد به سمت دوربین باشد که این مستلزم دقت عمل بیشتری توسط نیروی قرار دهنده بسته ها بر روی کانوایر است در غیر این صورت کد خوانی ممکن نیست. کد خوانی از یک جهت با توجه به اندازه بسته و DOF مد نظر و …. با گزینه های مختلفی امکان پذیر است از سری ID2000 که کد اکثر فاصله 12 سانتی‌متر را میخواند تا سری ID5000 و ID6000 که که کد خوانی با DOF بالای 60 سانتی‌متر را امکان پذیر میکند.
مزایای استفاده از سیستم فاصله گذاری
الگوریتم های قدرتمند
بر اساس ترکیب الگوریتم تقسیم‌بندی نمونه‌های یادگیری عمیق دو بعدی و الگوریتم پردازش تصویر سه‌بعدی، این سیستم قادر است انواع بسته‌ها، از جمله اشکال چالش برانگیز مانند پاکت، بسته‌های سیاه و کیسه‌های مهر و موم شده را به دقت شناسایی و مکان‌یابی کند.
هاردکور هوشمند
دوربین سه بعدی هوشمند RGB-D الگوریتم‌های مربوط به پردازش تصویر را ادغام میکند که اطلاعات موقعیت بسته‌ها را در داخل دوربین محاسبه میکند و نتایج را مستقیماً با نرخ فریم عالی تولید میکند.
پیاده سازی انعطاف پذیر
سیستم بینایی را می توان به طور انعطاف پذیر با توجه به اندازه سینولاتور تنظیم کرد. در واقع، تنها چیزی که باید اصلاح شود، شماره دوربین است. کالیبراسیون سیستم را می توان با یک کلیک به دست آورد.
استحکام قوی
به لطف معرفی دوربین سه بعدی هوشمند با سطح حفاظت از نفوذ IP65، که سیستم کلی را قوی تر می کند، دیگر نیازی به IPC با عملکرد بالا با کارت گرافیک مستقل نیست.
تنظیم بسته ها
به کمک این سیستم فاصله بسته ها به طوری تنظیم میشود که برای برسی حجم و وزن و بارکد خوانی و …. سیستم دچار تداخل نشود و احتمال خطا را به حداقل میرساند.
راندمان بالا
این سیستم به شما کمک میکند تا راندمان را به بالا ترین حد خود برسانید.
تصاویر مرتبط
