機器視覺如何適應工業4.0與智能工廠

如何使機器視覺能夠適應“工業4.0”以及未來的智能工廠？VDMA與OPC聯合推出的“OPC統一架構機器視覺配套規范”，旨在通過OPC UA實現機器視覺系統與生產控制和IT系統的無縫集成。

在“2016年6月21日-24日慕尼黑機器人及自動化技術貿易博覽會（AUTOMATICA）”上，VDMA Machine Vision（德國機械設備制造業聯合會——機器視覺專業協會）與OPC Foundation（OPC基金會）就編制“OPC UA Machine Vision Companion Specification（OPC統一架構機器視覺配套規范）”事宜簽署了一份諒解備忘錄。

VDMA Machine Vision董事會負責標準發布Klaus-Henning Noffz博士說，“我們想要使機器視覺能夠適應‘工業4.0’以及未來的工廠生產。目的是通過采用OPC Unified Architecture（OPC統一架構，簡稱‘OPC UA’），將機器視覺系統直接整合進生產控制與IT系統?！?/p>

1、打通用戶層機器視覺系統的接口

早在去年夏天，VDMA Machine Vision在領導一項國際研究時就已經作出了相關決定。其目的是說明哪些標準對于未來的工業更加重要。據VDMA Machine Vision董事會成員Horst Heinol-Heikkinen博士說，“目前系統中各類機器視覺組件所需的工業相機接口技術以及通信與連網標準已經很完備了，這極大地促進了系統整合工作?，F在只缺少用戶層面的機器視覺系統通用接口?！?/p>

VDMA Machine Vision打算通過引入“OPC統一架構機器視覺配套規范”來解決這一課題。他們已經就此展開了初步討論，主要議題就是在生產網絡中需要通過OPC UA整合哪些信息、數據、功能及服務。

2、機器視覺：當機器學會觀察和思考

機器視覺系統已經成為工業生產不可或缺的一部分。它們能夠完成高質量測試、引導機器、控制工藝、識別組件、讀取編碼并為優化生產提供極有價值的數據。就在生產工藝中采集與解讀信息的數量而言，任何組件都比不上機器視覺系統。“在我看來，它是成功實現‘工業4.0’的關鍵技術。” Noffz博士說。

Heinol-Heikkinen補充道，“利用各種可能性實現機器視覺整合標準化之后，它就不僅僅是一套檢查系統，而是真正的生產優化控制系統?！?/p>

據OPC Foundation副總裁Stefan Hoppe所說，“OPC Foundation提供的是從傳感器至企業之間各類橫向與縱向信息整合所需的工業互操作性標準。OPC UA已經初步將重點放在工業自動化市場之上，因為OPC UA的模式是完全獨立于供貨商與操作系統，很快就被其它市場與領域采納為互操作性解決方案?！?/p>

在德國“工業4.0”倡議中，已經將OPC UA技術確認為推薦采用的通信技術。德國聯邦信息安全局（BSI）對OPC UA的數據安全進行了全面的分析之后公布了極為肯定的意見。VDMA Machine Vision也認識到了OPC UA的潛力——合作編制配套規范，以便能夠將機器視覺系統簡單、安全地連接在控制上，并將此項技術擴展至整個IT領域?！?/p>

3、實現工業4.0的無障礙通信

很多其它組織已經開始利用OPC UA信息建模功能，以實現信息孤島之間系統的無縫整合。機器與設備生產廠商首先需要描述所用數據及接口，之后再通過配置安全證書實現可用性或提供保護。將不同的傳輸機制整合起來，能夠在車間甚至云計算等不同情境下，以最佳的方式傳送信息與數據。

越來越多的VDMA專業協議開始關注OPU UA。VDMA正在編制一套名為“使用OPC UA實現工業4.0通信”（Industrie 4.0 communication with OPC UA）的指導方針，其目的是就整合過程為機械工程行業提供支持與實施建議。據負責“VDMA工業4.0論壇”的Christian Mosch博士所說，“編制這個指導方針意在明確支持將OPC UA作為‘工業4.0’的通信協議。在‘工業4.0’的背景下，希望中小型企業在建立及擴展工業通信方面的門檻會有所降低?！?