L'automatisation industrielle nécessite un œil attentif sous la forme de caméras 3D dotées de la technologie du temps de vol (3D time-of-flight ToF). Dans le cadre d'un projet couvrant plusieurs départements, SICK a fait preuve d'un timing parfait en lançant simultanément deux caméras de ce type, chacunes établissant de nouvelles normes dans son domaine respectif.
Voici une opération que vous pourriez voir dans la production de l'industrie 4.0. Douze colis correctement placés sur la palette : Validé. La préparation des commandes se déroule comme sur des roulettes. Cela semble être un cas pour la caméra bleue. Pendant ce temps, un robot mobile est occupé à récupérer d'autres palettes lorsqu'un employé s'approche un peu trop près de lui au cours de son parcours dans l'usine, de sorte qu'il ralentit immédiatement - c'est clairement un cas pour la caméra jaune.
La caméra bleue est parfaite pour une automatisation maximale et représente la ligne de produits Visionary-T Mini, la première ligne pour laquelle SICK a coopéré avec Microsoft sur la technologie 3D ToF. La caméra jaune est, quant à elle, dédiée aux applications de sécurité maximale et représente la ligne de produits safeVisionary2, qui est pratiquement identique à la T Mini à première vue (à part la couleur), mais qui est la première caméra 3D ToF au monde à atteindre le niveau de performance c (Performance Level c) , conformément à la norme ISO 13849. Ces deux caméras sont connues sous le nom de caméras 3D Snapshot, utilisées par des clients dans un large éventail d'industries.
"Outre ses dimensions compactes, sa conception robuste et la qualité exceptionnelle de ses données, notre caméra bleue se distingue par sa programmabilité. L'informatique de pointe permet de programmer des applications directement dans le capteur. En fonction de l'application qui doit être déclenchée par le capteur, le client peut choisir le logiciel approprié - en d'autres termes, il s'agit de capteurs définis par logiciel. En plus de la caméra, l'appareil offre la capacité de calcul qui le rend si polyvalent", explique Anatoly Sherman, responsable des caméras 3D Snapshot, de la gestion des produits et de l'ingénierie des applications.
Avec la caméra jaune safeVisionary2, cependant, l'avantage principal se trouve directement dans le nom du produit : la sécurité. La plupart du temps, il s'agit d'éviter les collisions pour les robots mobiles, de créer un champ de protection en 3D pour les robots collaboratifs ou d'empêcher la chute d'un robot de service. "Nos caméras jaunes sont certifiées pour ce type de travail; dans ce cas, par le TÜV. Cela inclut le logiciel intégré. Il est installé sur l'appareil, car la safeVisionary2 est un produit de sécurité. L'utilisateur n'a qu'à régler quelques paramètres relatifs à l'intégration et à l'application concernée, puis la caméra peut être mise en service immédiatement", explique Torsten Rapp, Responsable de la Business Unit Autonomous Safety, en expliquant les diverses applications potentielles des deux caméras.
Cependant, outre la technologie, il y a autre chose qui rend ces caméras spéciales, et c'est la collaboration sans précédent entre plusieurs départements lors de leur développement. "Nos clients sont constamment à la recherche d’améliorer leur productivité et veulent des solutions abordables avec un maximum d'avantages supplémentaires et des délais d'exécution de plus en plus courts", déclare M. Sherman. Nous avons considéré que c'était le moment idéal pour renforcer considérablement notre collaboration interne et, pour la première fois, développer une caméra "bleue" programmable hautement adaptable et une caméra "jaune" axée sur la sécurité dans le cadre d'un même projet, dès le départ. L'équipe bleue a apporté son expertise en matière de 3D au cours des travaux de développement qui ont duré plusieurs années, tandis que l'équipe jaune a apporté son savoir-faire en matière de sécurité.
Face à une telle tâche, toutes les personnes impliquées ont dû s'atteler à changer leur mentalité. Certaines libertés qui pouvaient être accordées lors du développement d'un capteur d'automatisation bleu ont été soumises aux limites imposées par le processus pour la version de sécurité. "Oui, nous avons parfois dû faire des efforts supplémentaires pour atteindre notre objectif d'une approche plus axée sur le client, mais cela en valait la peine", déclare M. Rapp. La nouvelle approche a permis de lancer deux produits de manière successive et relativement rapidement, qui ont immédiatement suscité une forte demande.
Pour les membres de l'équipe impliqués, ce projet est un excellent exemple de la manière dont SICK pourrait aborder le développement de nouveaux capteurs à l'avenir. En ce qui concerne l'avenir, l'industrie évolue de l'automatisation vers l'autonomisation et l'interconnexion complète entre les machines et les capteurs dans le cadre d'une production adaptative.
L'objectif est que toutes les données de production soient évaluées en temps réel à l'aide d'algorithmes intelligents et que les processus puissent faire l'objet d'ajustements continus. Il s'agit de créer des environnements de production entièrement numérisés et interconnectés. "Nos systèmes de vision, qui fonctionnent également en temps réel, constituent une bonne base pour cela", explique M. Rapp. Les caméras agissent comme des yeux, fournissant exactement les données 3D de haute qualité nécessaires à une prise de décision autonome optimisée. "Et nous savons tous qu'il n'y a pas grand-chose à faire sans une bonne paire d'yeux", ajoute M. Sherman.
Technologie 3D à temps de vol : Données 3D précises en temps réel
Le temps de vol (3D ToF) est une méthode qui permet de mesurer le temps nécessaire à un signal lumineux pour se déplacer simultanément entre une caméra et une cible pour chaque point de l'image. Une fois le temps d'arrivée ou le déphasage de la lumière réfléchie connu, il est possible de déterminer la distance de l'objet. La Visionary-T Mini de SICK, par exemple, fournit plus de 6,5 millions de points de données de distance en 3D par seconde, le tout sur une plateforme très stable. Cette méthode, également connue sous le nom de technologie d'instantané 3D, peut utiliser la mesure du temps de vol pour obtenir une image tridimensionnelle de scènes statiques sans nécessiter d'actionneurs ou de pièces mécaniques mobiles dans la caméra.
Il vaut la peine d'examiner attentivement les exemples de réussite pour y déceler du potentiel. Quel a été le moment ou l'occasion qui a tout déclenché et qui a conduit au succès ?
Les articles de ce magazine montrent que le potentiel n'est pas le fruit du hasard et qu'il ne se résume pas à un enchaînement de circonstances heureuses. Le potentiel naît de l'intuition, de l'inspiration, de l'expérience, de la compétence et de la passion.
