探析機(jī)器視覺技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

周大建

摘要：本文通過對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)和智能制造相關(guān)概念的解讀，分析了機(jī)器視覺技術(shù)目前在世界制造業(yè)格局里面的影響，最后提出了機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)于目前智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用途徑。

關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺技術(shù)；智能制造；應(yīng)用

當(dāng)今的傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域要想獲得更大的發(fā)展前景，就必須在降低人力成本、滿足市場(chǎng)各種產(chǎn)品需求、延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期等方面進(jìn)行解決。然而，最近時(shí)期的智能制造的出現(xiàn)正是在這一時(shí)代背景下應(yīng)運(yùn)而生的先進(jìn)生產(chǎn)制造組織模式，而隨之而來的機(jī)器視覺技術(shù)是實(shí)現(xiàn)降低人力成本、滿足市場(chǎng)各種產(chǎn)品需求、延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期等方面的先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)。相信伴隨著信息科學(xué)技術(shù)的日新月異，機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)將在智能制造的領(lǐng)域大放異彩。

1 機(jī)器視覺技術(shù)相關(guān)概念簡(jiǎn)介

1.1 機(jī)器視覺技術(shù)概念簡(jiǎn)介

機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)是采用電腦圖像分析處理功能和相關(guān)設(shè)備模仿人類的機(jī)器視覺技術(shù)功能，利用相關(guān)動(dòng)作圖像信息的收集、分析和總結(jié)，直接運(yùn)用在設(shè)備監(jiān)控的檢查和管理里面。機(jī)器視覺技術(shù)能夠讓設(shè)備具備觀察的眼睛和思考的大腦，和其他傳統(tǒng)的制造機(jī)械設(shè)備設(shè)施相比，機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)的智能性和優(yōu)越性無與倫比。機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)可以具有高度的自動(dòng)控制、滿足各種操作環(huán)境、制造精度高等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，讓機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)在機(jī)械制造工業(yè)領(lǐng)域里面起著巨大的影響，特別是機(jī)械制造工業(yè)領(lǐng)域里面的辨別、檢查、檢驗(yàn)等具體工作中。根據(jù)機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)所應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域類別，機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)的信息科學(xué)技術(shù)可以細(xì)化為工業(yè)專用和非工業(yè)專用，目前在機(jī)械制造工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)運(yùn)用最普遍，在非工業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域環(huán)境里面的采用也在迅速遞增。

1.2 智能制造概念簡(jiǎn)介

當(dāng)今的智能制造特別流行，一般而言，其主要包括智能制造管理技術(shù)和智能制造管理系統(tǒng)等部分。智能制造是傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域在信息科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代里面，自我適應(yīng)、自我進(jìn)化、自我學(xué)習(xí)的高度控制自動(dòng)化的先進(jìn)制造生產(chǎn)管理模式。目前，全球主要國(guó)家都在推進(jìn)本國(guó)的智能制造計(jì)劃，比如，美國(guó)的“先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)十年計(jì)劃”、德國(guó)的“工業(yè)3.0和4.0時(shí)代推進(jìn)”計(jì)劃、日本的“機(jī)械制造業(yè)再興戰(zhàn)略”、韓國(guó)的“機(jī)械制造業(yè)新增長(zhǎng)動(dòng)力推進(jìn)戰(zhàn)略”和法國(guó)的“機(jī)械制造未來工業(yè)推進(jìn)”計(jì)劃等，這些智能制造計(jì)劃都是當(dāng)今世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家為傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)尋求發(fā)展的未來規(guī)劃。同時(shí)，我國(guó)也不甘落后，迎頭趕上，提出了 “中國(guó)制造2025”技術(shù)來實(shí)現(xiàn)目前傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)瓶頸的突破。在不久的將來，智能制造勢(shì)必會(huì)成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域的前進(jìn)方向，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型和工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新的關(guān)鍵部分。

2 機(jī)器視覺技術(shù)目前在世界制造業(yè)格局里面的影響

2.1讓設(shè)備制造更智能化

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和信息科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的時(shí)代里面，更多的機(jī)械制造企業(yè)更加關(guān)注機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用。將機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)引進(jìn)傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域，讓其充分實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品檢查等方面的優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)品制造過程里面開展對(duì)產(chǎn)品的自動(dòng)檢查分類，嚴(yán)格管理產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)對(duì)制造過程里面的工作目標(biāo)的分辨和查詢功能，可以讓機(jī)械制造過程的工作效率得到提升。

2.2與其他技術(shù)進(jìn)行融合

機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向主要是與其他的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行融合，形成制造生產(chǎn)過程里面通用的視覺管理信息資源系統(tǒng)，為機(jī)械制造生產(chǎn)過程提供更加方便的視覺管理機(jī)制。目前，我國(guó)的傳統(tǒng)加工制造業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的性能需求不斷增加，為適應(yīng)不同加工制造環(huán)境和不同機(jī)械制造需求，機(jī)器視覺技術(shù)等多種先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)正在進(jìn)行協(xié)調(diào)融合，讓整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)更加智能和便于操作。

3 機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)于目前智能制造領(lǐng)域的影響

3.1感知技術(shù)在目前智能制造領(lǐng)域的影響

目前的傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)正在面臨勞動(dòng)力成本居高不下、產(chǎn)能需求與設(shè)備協(xié)調(diào)的矛盾日益突出等問題。而工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域里面的應(yīng)用日益廣泛，已經(jīng)形成了快速發(fā)展的新興工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?，F(xiàn)在中國(guó)的機(jī)械制造領(lǐng)域里面的整機(jī)裝配、產(chǎn)品分揀、貨物搬運(yùn)等方面都實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人操作?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用已經(jīng)初具規(guī)模了，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)智能制造產(chǎn)生了巨大的影響。隨著機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)入到工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，讓其在目標(biāo)辨別和目標(biāo)方位尋找等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)更加明顯，擴(kuò)展了目前工業(yè)機(jī)器人的作用。

3.2動(dòng)態(tài)監(jiān)控和回饋機(jī)制在目前智能制造領(lǐng)域的影響

傳統(tǒng)的機(jī)械制造領(lǐng)域里面，雖然自動(dòng)化生產(chǎn)線能夠很大程度上提高工作效率，但是在現(xiàn)實(shí)的制造過程里面，由于其體系的精密復(fù)雜，往往一個(gè)小小的故障就會(huì)造成整條生產(chǎn)線的問題，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到損害。然而機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和回饋機(jī)制可以完美消除上述的問題。采用機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控與回饋機(jī)制通過對(duì)整條生產(chǎn)線開展密集的監(jiān)控，嚴(yán)格管理機(jī)械制造過程里面的質(zhì)量問題，避免產(chǎn)品質(zhì)量的降低。同時(shí)，機(jī)器視覺技術(shù)等先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)還能夠采用視覺監(jiān)控的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品制造過程里面位置調(diào)整、質(zhì)量選擇、參數(shù)統(tǒng)計(jì)等，有助于智能化的機(jī)械制造生產(chǎn)過程整體管理。

結(jié)束語：

目前，隨著傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)開展“機(jī)器換人”的時(shí)代演變，而機(jī)器視覺技術(shù)作為制造智能過程里面不可忽視的重要部分也在不斷發(fā)展。機(jī)器視覺技術(shù)能夠讓傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)降低人力成本、滿足市場(chǎng)各種產(chǎn)品需求、延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期。相信在不久的將來，機(jī)器視覺技術(shù)將隨著先進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)的日新月異，在機(jī)械制造工業(yè)里面的智能制造領(lǐng)域大放異彩。

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（作者單位：浙江大華技術(shù)股份有限公司）