Comptage du pain et contrôle du convoyeur par caméra vidéo avec une précision de 100%

Client. Usine de boulangerie en Europe. L’entreprise produit 60 types de pain et de produits de boulangerie. Plus de 1000 personnes travaillent à l’usine. Les produits de la boulangerie sont vendus dans des chaînes de détail dans plusieurs villes.

Tâche. Mettre en place un comptage précis des produits de boulangerie sur la ligne de production et intégrer le compteur vidéo à l’automatisation du convoyeur pour le contrôler.

Résultat. Camcontador compte les produits avec une précision de 100 % et contrôle parfaitement le bras du convoyeur.

Situation

Une usine utilise le comptage des produits avec des caméras vidéo depuis plusieurs années. La technologie aide l’opérateur à compter la quantité de produits qui ont passé sur le convoyeur.

Par exemple, un lot de croissants se déplace sur la ligne. La tâche du compteur est de compter un certain nombre de croissants, disons 40 pièces. En fonction des données du compteur, l’opérateur prépare les produits pour l’expédition. Si une erreur est commise dans le comptage, l’usine aura des problèmes de comptabilité des produits, et les magasins constateront des pénuries ou des excédents de marchandises lors de leur réception.

Comptage des produits avec une caméra vidéo. Le moniteur montre 2 lignes sur lesquelles les marchandises se déplacent et le nombre de produits comptés. Le compteur vidéo utilisé était une technologie obsolète d’un autre fournisseur, avec des caméras analogiques et un éclairage supplémentaire du convoyeur.

La technologie avait fonctionné pendant longtemps, mais le problème était que l’ancien compteur faisait des erreurs. Lorsque les produits sur la ligne arrivaient individuellement, le comptage fonctionnait bien. Mais si les croissants étaient posés perpendiculairement les uns aux autres, ou proches les uns des autres, ou si les paquets n’étaient pas complètement découpés, le compteur les manquait. Le nombre réel de croissants passant sur le tapis roulant était supérieur à celui affiché sur le moniteur.

Il y a 14 types de produits qui apparaissent sur une ligne :

– 5 types de croissants (chocolat, lait concentré, fraise, caramel, sandwich);

– 5 types de pain portionné (pain de seigle, pain d’avoine, pain de pomme de terre, pain de sarrasin, lin);

– 4 types de feuilletés (pomme, cerise, fromage cottage, fromage).

Avec un tel volume de production, il y avait souvent des situations avec des excédents de marchandises. En conséquence, le client a commencé à chercher un nouveau moyen de comptage de la production – une méthode plus précise et moderne.

Tâche

Le client est venu vers nous pour résoudre 2 tâches simultanément :

1) Mettre en place un comptage précis des produits de boulangerie ;

2) Intégrer le compteur vidéo avec le manipulateur sur le convoyeur pour le contrôler.

L’essence de l’intégration : le compteur compte 40 croissants et déplace la palette du manipulateur, dirigeant les articles suivants vers le prochain flux du convoyeur. Après avoir compté 40 autres articles, le compteur vidéo déplace la palette en arrière et le cycle recommence.

Dans les paramètres du compteur, il devrait être possible de changer le nombre de produits que la palette séparera. Selon le type de produit, différentes quantités de produits sont emballées dans des boîtes.

Solution

Le client utilisait un compteur vidéo depuis plusieurs années, donc sa principale question était : « Si le compteur actuel fait des erreurs, votre technologie peut-elle compter les articles avec 100 % de précision ?«

Nous avons reçu plusieurs vidéos à tester. Les enregistrements étaient délicats : flous, flous, de faible qualité, avec une image délavée, avec des produits collés. Ces cas se sont avérés être les cas délicats dans lesquels l’ancien compteur faisait une erreur.

Il y avait des lumières vives suspendues au-dessus de la ligne qui illuminaient le cadre. Le client a expliqué que l’éclairage supplémentaire était nécessaire pour un ancien compteur vidéo. (En revanche, le Camcontador n’est pas exigeant en lumière et peut compter les produits presque dans l’obscurité. Le client a ensuite retiré les lampes supplémentaires).

Un extrait des vidéos de test envoyées par le client. Enregistrement de faible qualité avec une image floue. Il y a différents produits le long de la ligne. La plupart sont disposés verticalement, mais parfois les produits sont disposés différemment. Le numéro 14 sur la capture d’écran est un exemple de disposition non standard : le produit est posé en diagonale. Dans ces cas, l’ancien compteur faisait une erreur et passait des produits.

L’ancien compteur ne comptait pas deux paquets de produits qui circulaient côte à côte sur le tapis roulant.

Des erreurs de comptage se produisaient également lorsque les articles suivaient les uns les autres sans espacement, comme s’ils étaient collés ensemble.

Si les produits se renversaient et circulaient latéralement, ils n’étaient pas comptés non plus.

Lorsque les produits étaient placés près du mur, l’ancien compteur ne les distinguait pas et les manquait.

Malgré la faible qualité, nous avons formé un algorithme de comptage sur les vidéos soumises. Notre technologie a compté correctement les produits dans toutes les vidéos. Le client a aimé le résultat et nous avons commencé à mettre en place le comptage sur la première ligne de convoyeur.

Les flux ont été répartis pour être capturés par différentes caméras

Au début, il y avait une caméra au-dessus du convoyeur, capturant les quatre flux. Sous cet angle, trois voies étaient clairement visibles. La quatrième voie était visible, mais une partie était bloquée par un mur partagé avec la troisième. À cet endroit, il y avait un point aveugle. La caméra ne pouvait pas voir les produits sur le 4ème flux, qui circulaient près du mur, et le compteur ne pouvait pas les compter.

La solution était simple. Le client a suspendu une deuxième caméra pour changer l’angle de la caméra. Maintenant, la première caméra capturait les voies 1 et 2, et la deuxième caméra capturait les voies 3 et 4. De cette manière, tous les produits sur tous les flux sont devenus visibles.

Une caméra pour les 4 lignes :

La caméra capture toutes les voies en même temps. Une partie de la voie 4 est cachée par un mur, ce qui empêche les produits d’être visibles dans le cadre.

Deux caméras

Une à gauche :

Après l’installation de la caméra vidéo supplémentaire, la première caméra a commencé à capturer les voies 1 et 2.

Une à droite :

La deuxième caméra a commencé à compter les produits sur les voies 3 et 4.

Caméras vidéo mises à jour pour des images plus fluides

Une ligne de convoyeur fonctionne 24 heures sur 24, avec différents produits qui s’y déplacent tout au long de la journée. Parfois, la vitesse du tapis accélère, parfois elle ralentit.

Les caméras vidéo du client capturaient des vidéos à 25 images par seconde. À haute vitesse du convoyeur, les images étaient floues et il était difficile de compter les produits – la caméra n’avait pas le temps de capturer les produits qui circulaient le long du tapis.

Le problème a été résolu en remplaçant les anciennes caméras vidéo. Lorsque le client a installé des caméras avec une fréquence d’enregistrement de 30 images par seconde, l’image est devenue plus nette et l’enregistrement plus fluide. Le comptage de la production est devenu plus facile.

Nous avons intégré le compteur avec le manipulateur du convoyeur

Pour lier le compteur vidéo et la palette du convoyeur, un dispositif de sortie discrète modulaire a été connecté à l’ordinateur. Le module était nécessaire pour convertir les commandes du compteur en un signal compréhensible pour l’actionneur – la palette.

Le mécanisme de fonctionnement est le suivant :

Le programme du compteur transmet les signaux via le protocole Modbus TCP → Le module convertit les signaux et les envoie au convoyeur via des clés transistor 24 volts → La palette du convoyeur se déplace sur le côté.

Avant de connecter l’automatisation du convoyeur, le client a testé le fonctionnement du mécanisme avec des lampes 24 V. Le compteur envoyait les signaux → Le module les convertissait et les transmettait aux lampes → Les lampes s’allumaient. Après s’être assuré que tout fonctionnait correctement, l’appareil a été connecté au convoyeur.

La logique du fonctionnement du compteur est la suivante :

Compter 40 produits sur la ligne 1 → Transférer la palette à la ligne 2 → Remettre le compteur à zéro sur l’écran de l’opérateur → Compter 40 produits sur la ligne 2 → Transférer la palette à la ligne 1 → Remettre le compteur à zéro sur l’écran de l’opérateur.

Sur la capture d’écran ci-dessous, vous pouvez voir comment les palettes distribuent les produits entre les lignes. Les produits se déplacent le long du tapis de bas en haut à travers les entrées 1 et 2 (couleur bleue). Les flèches rouges pointent vers les palettes. Les produits de l’entrée 1 sont distribués aux lignes 1 et 2 (couleur rouge). De l’entrée 2 – aux lignes 3 et 4 (couleur rouge).

Les produits se déplacent de bas en haut et sont automatiquement distribués par les palettes.
2 flux à l’entrée et 4 flux à la sortie

Une sélection de produits a été ajoutée aux paramètres du compteur. Le client doit compter différentes quantités de produits pour différents articles. Le type de produit est sélectionné dans le menu et le compteur comprend quelle quantité de produits il doit compter avant que la palette ne soit déplacée.

Menu de sélection des produits dans les paramètres du compteur vidéo

Le compteur enregistre les statistiques pour toute période de temps. Les données peuvent être téléchargées sous forme de graphiques ou de tableaux Excel. Cependant, pour le client, ce reporting joue un rôle secondaire. La tâche principale du compteur dans l’entreprise est d’aider l’opérateur à ne pas faire d’erreurs sur la quantité de produits sur le convoyeur. Par conséquent, à la demande du client, nous avons amélioré l’interface du compteur, par exemple en agrandissant la numérotation à l’écran de l’opérateur.

Notre compteur vidéo charge les rapports pour toute période de temps

Polices de caractères agrandies à l’écran :

Nous avons agrandi la taille de la police du compteur pour faciliter la lecture des chiffres par les opérateurs du convoyeur

Résultat

Après l’installation du compteur vidéo sur la première ligne, le client a été satisfait du résultat. L’exactitude du comptage des produits est de 100 %. Le Camcontador compte les produits de boulangerie correctement et ne fait aucune erreur. L’intégration avec le manipulateur du convoyeur fonctionne parfaitement.

La direction de la boulangerie a décidé d’étendre les résultats et d’installer des compteurs vidéo sur 6 autres lignes de production. Le remplacement des anciens compteurs par le CamContador est rentable : notre technologie compte les produits plus précisément et coûte 2 à 7 fois moins par caméra.

Aujourd’hui, le compteur analyse les images de la caméra en noir et blanc. Aucune lumière supplémentaire ni autre réglage n’est nécessaire. Le design et la couleur de l’emballage peuvent être changés – cela n’affecte pas la précision du comptage

Coût. Le client n’a pas eu besoin d’acheter des ordinateurs pour traiter le flux vidéo. Les ordinateurs qui fonctionnaient avec l’ancien compteur étaient adaptés. Le coût total du projet était standard, le client a payé pour la configuration de 2 zones de comptage selon les tarifs habituels.

Un paiement supplémentaire était nécessaire pour l’intégration du compteur vidéo avec le manipulateur du convoyeur. De telles améliorations nécessitent beaucoup d’efforts : nous devons déterminer ce qui et comment intégrer le compteur, et combien de temps cela prend. Nous ne pouvons pas divulguer le montant total en raison de l’accord de confidentialité (NDA).

Durée. Le projet a duré 2 mois. Un temps considérable a été consacré aux questions techniques : remplacement des caméras vidéo, livraison du module de sortie discrète et son intégration avec le compteur vidéo.

Équipe. De notre côté, 2 spécialistes ont travaillé sur le projet. Le développeur – a finalisé le programme et a effectué l’intégration avec le mécanisme du convoyeur. L’ingénieur – a formé le réseau neuronal pour reconnaître les produits ; pour cela, il a collecté le plus grand ensemble de données parmi nos projets – 2425 images.

Du côté du client, il y avait 1 spécialiste – le chef de projet. Il a résolu toutes les questions très rapidement : des questions techniques aux questions financières.