La vision industrielle est-elle adaptée à votre application ? 5 questions à se poser d'abord

La vision industrielle permet de résoudre un large éventail de problèmes de contrôle, de mesure et d'identification. Mais elle ne peut pas tous les résoudre, et il existe des situations où une technologie plus simple, moins coûteuse ou totalement différente constitue la meilleure réponse.

Nous vendons des composants de vision industrielle et des systèmes pour gagner notre vie, alors vous pourriez vous attendre à ce que nous vous disions que la vision est toujours la bonne approche. Ce n'est pas le cas. Selon notre expérience, le système de vision industrielle le plus coûteux est celui qui n'aurait jamais dû être un système de vision industrielle en premier lieu.

Avant d'investir dans un projet de vision, ces cinq questions vous aideront à déterminer si la vision industrielle est réellement adaptée, ou si votre temps et votre budget seraient mieux employés ailleurs.

1. Une technologie plus simple peut-elle faire l'affaire ?

La vision industrielle est un outil puissant. C'est aussi un outil complexe. Si le problème que vous cherchez à résoudre peut être traité avec un capteur plus simple, c'est presque toujours le meilleur choix. Plus simple signifie moins cher à l'achat, plus facile à installer, plus rapide à mettre en service, et moins de risques de dysfonctionnement.

Un exemple concret : un client du secteur de la logistique devait vérifier si les articles chargés à l'arrière d'un camion dépasseraient la hauteur d'une porte de chargement plus loin sur le trajet. L'intégrateur système envisageait une caméra stéréo 3D pour mesurer la hauteur maximale du chargement lorsque le camion passait par un point de contrôle. Cela aurait fonctionné, mais c'était une solution coûteuse et complexe pour une question binaire : le chargement est-il trop haut, oui ou non ?

La réponse a été d'installer deux capteurs à barrage optique à la hauteur critique. Si le faisceau est coupé au passage du camion, le chargement est trop haut. Coût total : une fraction de celui du système de caméra 3D. Fiabilité : supérieure, car il y a moins d'éléments susceptibles de tomber en panne. Temps d'installation : quelques heures au lieu de plusieurs jours.

La leçon n'est pas que les caméras 3D sont inutiles. Elles sont indispensables pour de nombreuses applications. La leçon est que la bonne question n'est pas « la vision industrielle peut-elle faire cela ? » mais « quelle est la technologie la plus simple capable de résoudre ce problème de manière fiable ? »

2. Pouvez-vous réellement voir ce que vous devez contrôler ?

Cela paraît évident, mais cela piège les gens plus souvent qu'on ne le pense. La vision industrielle fonctionne en analysant des images. Si l'élément que vous devez contrôler ne peut être capturé dans une image, quel que soit l'éclairage ou l'agencement de caméra pratique utilisé, la vision industrielle ne vous sera d'aucune aide.

Les objets transparents constituent un défi courant. Nous avons travaillé sur un projet où un client devait confirmer que le bon type de barquette se trouvait sur un tapis convoyeur avant son remplissage en fruits. Plusieurs barquettes étaient positionnées de façon asynchrone sur le convoyeur, si bien qu'une caméra montée sur le côté ne pouvait pas les distinguer individuellement car elles se masquaient mutuellement. Un profilomètre laser en vue plongeante aurait été la solution évidente, mais les barquettes étaient en plastique transparent. Le laser les traversait directement. Le matériau lui-même rendait le contrôle optiquement irréalisable avec la technologie et le budget disponibles.

L'imagerie thermique à travers le verre est un autre piège fréquent. Les caméras thermiques détectent le rayonnement infrarouge, et le verre est opaque aux longueurs d'onde auxquelles fonctionnent la plupart des caméras thermiques. Si vous devez contrôler un joint thermique ou détecter un point chaud à travers une vitre ou un écran en verre, la caméra thermique verra le verre, et non l'objet situé derrière. Il s'agit d'une limitation physique fondamentale, et non d'un problème de spécification.

La question à se poser avant de démarrer tout projet de vision est la suivante : puis-je obtenir une image nette de l'élément que je dois contrôler, dans les conditions réelles de ma ligne de production ? Si la réponse n'est pas certaine, une étude de faisabilité avec de véritables échantillons est le seul moyen de le savoir avant de vous engager sur le matériel.

3. L'environnement le permet-il ?

Un système de vision qui fonctionne parfaitement dans un environnement de laboratoire contrôlé peut échouer complètement sur une ligne de production. Les causes les plus courantes sont les vibrations, la température, la lumière ambiante et l'accès physique.

Les vibrations sont particulièrement néfastes pour les applications de mesure de précision. Nous avons évalué un projet où le client avait besoin d'un contrôle 3D infra-millimétrique de palettes pour détecter des fissures. Un profilomètre laser était l'approche techniquement correcte, mais le convoyeur vibrait tellement que le profilomètre ne pouvait pas maintenir la précision requise. Une caméra 3D à compensation de mouvement existait et aurait pu résoudre le problème, mais son coût était disproportionné par rapport à l'application. Parfois, l'environnement rend une solution techniquement réalisable économiquement impraticable.

Le contrôle thermique présente ses propres contraintes environnementales. Si vous devez contrôler un joint thermique, la caméra doit être suffisamment proche pour capturer la signature thermique avant que le matériau ne refroidisse. Si la ligne de production s'arrête fréquemment, les pièces refroidissent avant que la caméra ne puisse les contrôler. S'il y a des objets chauds à proximité, ils créent des réflexions thermiques qui interfèrent avec la mesure. Ce ne sont pas des problèmes insurmontables, mais ils doivent être identifiés en amont, et non découverts une fois le système installé.

Si vous avez le moindre doute quant à la capacité de votre environnement de production à accueillir un système de vision, testez-le dans des conditions réelles avant l'achat. L'Insights Lab de Clearview peut vous y aider, mais même une simple visite sur site avec une caméra sur trépied révélera davantage qu'un exercice de spécification réalisé depuis un bureau.

4. Pouvez-vous modifier le process pour simplifier la vision ?

C'est la question que la plupart des gens ne pensent pas à poser, et c'est souvent celle qui permet la plus grande économie.

Un exemple concret : prenons un tunnel de lecture qui scanne les étiquettes sur des boîtes. Si les étiquettes peuvent apparaître sur l'un ou l'autre de cinq côtés, vous avez besoin de caméras couvrant les cinq côtés. Cela représente cinq caméras, cinq dispositifs d'éclairage, cinq positions de montage, et le logiciel pour tout gérer. Si vous pouvez modifier le process de chargement afin que les opérateurs placent systématiquement les boîtes avec l'étiquette orientée dans le même sens, une seule caméra suffit au lieu de cinq. La différence de coût est significative, et le système est plus simple, plus rapide et plus facile à maintenir.

Ce n'est pas toujours possible. Certaines lignes de production ne peuvent pas être modifiées, et certains produits nécessitent réellement un contrôle sous plusieurs angles. Mais avant de spécifier un système complexe à plusieurs caméras, demandez-vous si un simple changement en amont du process pourrait réduire le système de vision à quelque chose de bien plus simple. La caméra la moins chère est celle que vous n'avez pas besoin d'installer.

5. Le ROI justifie-t-il l'investissement ?

La vision industrielle est un investissement, pas une dépense, mais comme tout investissement, elle doit produire un retour. Le dossier économique en faveur de la vision repose généralement sur un ou plusieurs des éléments suivants : réduire la main-d'œuvre affectée au contrôle manuel, détecter des défauts qui échappent au contrôle manuel, répondre à des exigences réglementaires ou de conformité imposées par les distributeurs, réduire les déchets et les reprises, ou éviter des rappels de produits coûteux.

Pour de nombreuses applications, le délai de retour sur investissement se mesure en mois. Les systèmes de vérification d'étiquettes, par exemple, s'autofinancent dès la première fois qu'ils évitent un retrait de produit qui aurait coûté des dizaines, voire des centaines de milliers de livres. La mesure dimensionnelle en ligne se rentabilise grâce à la réduction des taux de rebut et à la diminution des défauts d'assemblage en aval.

Le ROI est plus difficile à justifier lorsque le taux de défauts est très faible, que le volume de production est réduit, ou que le coût d'un défaut manqué est négligeable. Si vous contrôlez 50 pièces par jour et qu'une pièce rejetée ne vous coûte que quelques pence, un système de vision industrielle à plusieurs milliers de livres pourrait ne jamais s'autofinancer. C'est une évaluation honnête, et nous préférons vous le dire dès le départ plutôt que de vous vendre un système dont vous n'avez pas besoin.

Pour vous aider à construire votre dossier économique, notre Guide de planification budgétaire comprend un cadre de calcul du ROI.

La réponse honnête

La vision industrielle est la bonne réponse pour un grand nombre de problèmes de contrôle, de mesure et d'identification. Elle est éprouvée, fiable et rentable lorsqu'elle est correctement spécifiée.

Elle n'est pas la bonne réponse à tout. Si un capteur plus simple peut faire l'affaire, utilisez le capteur le plus simple. Si l'environnement ne le permet pas, traitez d'abord l'environnement. Si le process peut être modifié pour faciliter le contrôle, modifiez le process. Et si le ROI ne tient pas la route, ne le forcez pas.

Si vous n'êtes pas certain que la vision industrielle soit la bonne approche pour votre application, la chose la plus utile à faire est d'échanger avec quelqu'un qui vous donnera une réponse honnête. L'équipe d'ingénierie de Clearview fait cela depuis 18 ans, et nous avons dit à de nombreux clients que la vision n'était pas la bonne solution pour leur situation spécifique. Nous préférons perdre une vente plutôt que de vous vendre quelque chose qui ne fonctionne pas.

Contactez-nous : info@clearview-imaging.com | +44 (0)1844 217270