Teknologi Visi dan Pencitraan Terus Berkembang Melampaui Lantai Pabrik
Visi dan pencitraan telah lama menjadi teknologi pendukung utama di pasar yang sangat beragam. Sistem visi mesin dapat meningkatkan proses industri secara signifikan dan membantu mendorong produktivitas, efisiensi, dan kualitas sekaligus mengurangi biaya pada banyak kasus penggunaan yang beragam.
Pertumbuhan visi mesin industri berada pada rekor kecepatan sepanjang masa. Alex Shikany, Wakil Presiden Pemasaran dan Layanan Anggota untuk Association for Advancing Automation (A3) melaporkan bahwa pasar visi mesin di Amerika Utara berkembang 26% pada paruh pertama tahun 2021 ke rekor $764 juta. Dalam survei A3, lebih dari 95% perusahaan dan analis yang menanggapi memperkirakan pasar tidak akan turun selama enam bulan ke depan. Dr. Chris Yates dari Vision Ventures mencatat bahwa pendorong utama yang memajukan implementasi berkelanjutan dari teknologi visi mesin adalah peningkatan kesadaran akan kemampuan dan nilai; penurunan komponen, perangkat lunak, dan biaya rekayasa; kompatibilitas dan interoperabilitas teknologi yang lebih luas; dan fokus yang lebih besar serta kesuksesan dalam kemudahan penggunaan.
Jelas bahwa baik industri yang matang maupun yang sedang berkembang terus merangkul visi dan pencitraan. Tapi apa kasus penggunaan industri berikutnya untuk machine vision?
Keluar dari Pabrik, Ke Bidang
Pertanian adalah salah satu industri yang mulai melihat manfaat signifikan dari penerapan luas teknologi otomasi canggih seperti machine vision. Menurut USDA, pendapatan pertanian kotor AS diperkirakan akan meningkat 7,3% pada tahun 2021 menjadi $ 486 miliar, dengan kemajuan teknologi memiliki pengaruh besar pada laba. Sektor yang tumbuh cepat adalah pertanian vertikal, di mana tanaman (sayuran, buah-buahan, herbal, dan lainnya) ditanam terutama di dalam ruangan di menara vertikal di bawah lingkungan yang terkendali.
“Pertanian presisi” dalam pertanian telah menjadi target yang kaya untuk otomatisasi selama beberapa waktu, dengan banyak aplikasi berbeda yang sedang dikembangkan dan/atau diteliti. Penggunaan robot otonom dalam penanaman dan pemanenan tanaman adalah area yang melihat beberapa pertumbuhan dan penerimaan. Traktor tanpa pengemudi dapat dipandu terutama menggunakan GNSS/GPS (Sistem Satelit Navigasi Global dan Sistem Pemosisian Global). Namun, otonomi penuh membutuhkan kemampuan untuk mendeteksi dan bereaksi terhadap rintangan tak terduga, terutama manusia dan hewan. Sistem persepsi yang menggunakan teknologi seperti pencitraan inframerah, lidar, dan Waktu Penerbangan 3D berhasil diterapkan dalam robot pertanian. Robot otonom dengan visi dan model pembelajaran mendalam bahkan telah digunakan untuk menyiangi beberapa tanaman tanpa bahan kimia.
Sistem otomasi pemanenan sangat bergantung pada penglihatan dan pencitraan. Misalnya, cobot (robot kolaboratif) dan mesin yang dilengkapi dengan kamera gerak otomatis dan AI untuk membedakan buah yang matang dari buah yang tidak matang dan memberikan panduan untuk pengambilan otomatis. Abundant Robotics (www.abundantrobotics.com) melaporkan keberhasilan awal dengan robot pemetik apel mereka, yang menggunakan penglihatan untuk mendeteksi buah matang. Panen sayuran juga ada di meja. Universitas Cambridge telah mendemonstrasikan robot pemetik selada menggunakan beberapa kamera dan pembelajaran mesin untuk mendeteksi kepala yang sehat dan matang serta memandu pemetik.
Pertanian vertikal secara unik cocok untuk otomatisasi karena sifat tanaman dan lingkungan yang dibatasi dengan baik. Robot dengan pemandu penglihatan adalah kunci produktivitas selama proses penanaman untuk menangkap bibit dan menempatkannya di menara vertikal yang tumbuh. Pemanenan juga dapat dilakukan secara otomatis.
Dalam pertanian umum, penglihatan mesin dapat digunakan untuk memeriksa tanaman dan mendeteksi kekeringan atau penyakit. Pencitraan multispektral dan hiperspektral, baik di tingkat pabrik atau di lapangan menggunakan drone, adalah teknologi yang banyak digunakan dan terbukti berhasil. Citra inframerah juga dapat digunakan tergantung pada pemeriksaan dan pemotongan.
Persepsi untuk Pemesinan Presisi
Aplikasi baru untuk visi dan pencitraan mendapatkan penerimaan yang lebih luas di industri pemesinan presisi. Industri permesinan presisi (pemesinan CNC) cukup matang dan berkembang, dengan ukuran pasar dari beberapa sumber sekitar $400 miliar dan proyeksi pertumbuhan pada tahun 2021 sekitar 7%. Seiring dengan penerapan otomatisasi canggih untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas, pendorong utama di pasar ini yang dapat berkontribusi pada pertumbuhan adalah menemukan dan menggunakan tenaga kerja secara efisien, mengurangi biaya pengoperasian, menghilangkan cacat permesinan, dan menangkap cacat lebih awal untuk menghindari pemborosan. Faktor-faktor ini dan lainnya mengarahkan industri ini ke adopsi baru visi dan pencitraan serta robotika dalam proses produksi.
Meskipun perawatan mesin robotik tidak sepenuhnya baru dalam industri permesinan presisi, ini mendapatkan penerimaan yang lebih luas, dan tugas sedang dikembangkan dengan visi mesin untuk memberikan otonomi lebih lanjut. Robot untuk memuat dan membongkar alat berat dapat dipandu untuk pengambilan dan penempatan komponen, memberikan efisiensi yang lebih besar untuk batch kecil, operasi campuran tinggi yang umum untuk pemesinan presisi. Dan pencitraan 3D muncul sebagai teknologi yang memungkinkan potensial dalam mendukung pengambilan suku cadang atau blanko secara acak untuk dikerjakan, sehingga menghilangkan kebutuhan akan pemasangan keras dan beban operator.
Contoh industri baru ini hanyalah sebagian kecil dari pasar yang memanfaatkan teknologi visi dan pencitraan. Seiring berkembangnya kasus penggunaan industri yang sedang berkembang, teknologi ini akan terus meningkatkan proses dan kualitas.
