Caso de uso de Camera Trainer de Bosch para gestión de inventario con Bosch Rexroth ActiveAssist

En la industria a menudo es necesario supervisar la condición de ciertos procesos, por ejemplo:

• Comprobar el inventario para asegurarse de que no se agota
• Garantizar la calidad del producto en cada etapa del proceso de producción

Hoy en día la forma más común de lograrlo es:

• Manualmente
• Automatizarlo, mediante sensores diseñados para un propósito específico (por ejemplo, báscula de pesaje, sensores de luz o ultrasonido, etc.)

Aunque el costo individual es bajo, el proceso de adquisición, instalación y calibración de sensores individuales para todos los objetos que se van a supervisar puede ser muy costoso, tanto en tiempo como en dinero. ¿Qué alternativa existe?

Alternativa: soluciones basadas en video (visión de máquina)

Las cámaras Bosch, con análisis de contenido de video incorporado y capacidades de visión computarizada, pueden satisfacer tanto la necesidad de vigilancia en áreas industriales como el monitoreo automatizado de la producción. 

Para vigilancia

• Funciones como una cámara de seguridad,  vista en vivo, reproducción
• Reglas VCA (detección de intrusiones)

Para monitoreo industrial

• “Camera Trainer” (detección de objetos específicos de la escena)
• Reglas VCA (detección de objetos de interés)

La solución de video comparada con la solución que no se basa en video

Solución basada en video ( Camera Trainer)

Ventajas:

• La cámara también se puede utilizar para vigilancia
• No está limitada por el número de objetos o su posición (si no necesita identificar exactamente en dónde están)
• La transmisión de video se utilizará para otras tecnologías, por ejemplo, el reconocimiento de acciones

Desventajas:

• Dependiente de la escena y la posición de montaje
• Dificultad para contar objetos pequeños

Solución non video-based (sensores)

Ventajas:

• Más rentable con menos objetos para detectar
• Menos afectados por los antecedentes

Desventajas:

• Los artículos tienen que estar en posiciones fijas
• Más piezas móviles - más posibles puntos de falla

En resumen

• Utilice “Camera Trainer” para una solución más flexible que puede trabajar con una disposición variable y ser utilizada para múltiples propósitos
• Utilice sensores para una máxima precisión con un pequeño número de objetos en posiciones fijas

Ejemplos de las soluciones que se pueden lograr con Camera Trainer

Administración de inventarios

• Detección automática de cajas vacías utilizando “Camera Trainer” para activar el reabastecimiento
• La cámara está entrenada para reconocer cajas vacías
• Las cajas pueden recibir un patrón de fondo reconocible (por ejemplo, barras negras) para facilitar el entrenamiento y la detección

Control de calidad

• Detectar automáticamente defectos en el proceso de montaje
• La cámara está entrenada para reconocer los productos que se ensamblan correctamente y rechazar anomalías en diferentes etapas del proceso

Por ejemplo, cajas vacías con el número correcto de artículos

Definición de la Solución

Siguiendo el Esquema de la Solución, se divide la discusión en las siguientes partes

• Principios del “Camera Trainer”
• Configuración
• Detección mediante el “Camera Trainer”
• Integración de “Camera Trainer” con reglas VCA + posibilidades de notificación

• Lo anterior se ilustrará utilizando el caso de uso recientemente implementado Gestión de inventario con "Bosch Rexroth ActiveAssist".

Detección de uso: gestión de inventario con Bosch Rexroth ActiveAssiste

SOD en “Camera Trainer”

Caso de uso: gestión de inventario con Bosch Rexroth ActiveAssist

ActiveAssist es una estación de trabajo inteligente desarrollada por Bosch Rexroth que se puede programar para guiar a los trabajadores a través del montaje de productos. “Camera Trainer” de Bosch se utilizó para detectar cajas vacías y activar el reabastecimiento automático de piezas.

Los mismos principios se pueden aplicar a otros problemas relacionados con la gestión de inventario, utilizando cámaras Bosch. 

Lista de equipos

Para este caso de uso, se utilizaron los siguientes equipos:

• 1 cámara Bosch con funcionalidad de “Camera Trainer” (cámaras inteligentes de análisis de vídeo con versión de firmware 7.10 o superior)
• 1 Ordenador con Bosch Configuration Manager
• Conmutador de red PoE con 2 cables Ethernet (1 para que la cámara cambie, 1 para que ActiveAssist cambie)
• Lazos de cable (para el montaje de la cámara, también se pueden utilizar otros métodos de montaje)
• 8 patrones impresos idénticos que se utilizarán como fondo de las bandejas vacías

Descripción general de la configuración

• La cámara y el ordenador que ejecuta Bosch Configuration estaban conectados entre sí con un interruptor PoE
• Los fondos impresos se colocaron en las bandejas vacías
• La cámara se montó directamente sobre el centro de las bandejas para la vista ideal de todas las bandejas (más información en la siguiente diapositiva)

• En la medida en que era posible, la perspectiva de la cámara se ajustó cambiando la posición de la cámara y la configuración de ActiveAssist, de tal manera que todas las bandejas estaban a la vista clara, y eran aproximadamente del mismo tamaño y forma (como puede verse en la imagen de abajo)
• Esto es importante para la detección constante por parte de la cámara

Ubicación del Camera Trainer

El instructor de cámara se encuentra en la sección VCA del Administrador de configuración. Puede acceder a los vídeos de cómo hacer haciendo clic en el vínculo.

Configuración del entrenador de la cámara

El primer paso es crear un nuevo detector y definir la región de interés.

• Defina las muestras (cosas que desea detectar) y añada negativos. En este caso, las muestras son las bandejas vacías.

1. Definición de la región de interés

2. Definición de muestras

3. Inicio del proceso de formación

• Añadir negativos y luego entrenar la cámara presionando “aprender”
• Haga doble clic en cualquier detección de falsos positivos que aparezca marcándolas como negativas
• Repita este proceso varias veces. Cada vez que pulse aprender, lo que se marque como muestras positivas o negativas se guarda en "Muestras"

4. Añadir negativos

5. Muestras aprendidas

6. Continuar con el proceso de entrenamiento

• Comience a entrenar la cámara con objetos dentro de las bandejas
• Continúe con la función de aprender mientras marca los falsos positivos como negativos (doble clic) y falsos negativos como muestras
• Cambie alrededor de los objetos mientras juega y hace una pausa para actualizar la vista de la cámara

7. Falso positivo (bandeja llena)

8. Guardar el modelo

• El proceso de entrenamiento debe repetirse hasta que casi no haya errores de detección para todos los objetos en su caso de uso
• Una vez que esté satisfecho con la precisión de su modelo, guárdelo y asígnele un nombre apropiado
• Su modelo ahora se puede utilizar en las reglas de VCA para definir objetos de interés en la escena

9. Detección correcta de bandejas vacías

10. Modelo guardado

11. Uso en las reglas VCA

• Configure las reglas VCA que implican la detección de objetos (por ejemplo, objeto sin espacio o sin ocupación) para utilizar el modelo aprendido que acaba de guardar
• La opción para seleccionarla se muestra a continuación: elija la configuración que guardó
• Para distinguir entre diferentes cajas, se deben utilizar varias reglas VCA (8 reglas para 8 cajas en este caso)

12. Seleccione la clase de objeto en las reglas VCA

13. Ocho reglas para ocho bandejas

Posibilidades después de la detección

Hay 3 maneras de desencadenar una respuesta después de la detección:

• Alarma VCA (supervisada por el personal)

• Alarma VCA + DRY contact

• MQTT con BMP

• Descripción general de MQTT

MQTT funciona haciendo que un cliente editor publique en un intermediario MQTT, que entregará diferentes mensajes a diferentes suscriptores en función de los temas a los que se suscribieron.

Bosch Metadata Publisher (BMP) es un editor MQTT que decodifica los metadatos de la cámara y publica datos VCA como mensajes en diferentes temas

Suscripción a mensajes MQTT

• Se pueden configurar uno o más suscriptores MQTT para recibir mensajes del intermediario. Los temas específicos para las diferentes reglas se establecen en la documentación de BMP.
• El suscriptor recibirá mensajes por cada tema al que esté suscrito
• La respuesta se puede programar en función del contenido de los mensajes recibidos

Cómo venderlo

• Acercarse al representante de Rexorth en el país respectivo (relacionado con esta integración con ActiveAssist)
• Identificar equipos potenciales de "innovación" en vertical industrial para explorar el concepto de usar la cámara como sensor (no es necesario limitar esta integración en ActiveAssist)
• Para mayor información contacte a personal de Bosch a través del correo electrónico Bosch Security Systems (BT/SLC) Bosch.Security@co.bosch.com