Automatizzare il controllo qualità significa oggi gestire sempre più verifiche diverse all’interno dello stesso processo produttivo: dalla lettura di codici e caratteri alla verifica dell’assemblaggio, fino all’individuazione di difetti difficili da definire attraverso regole tradizionali.
È in questo scenario che si inserisce la nuova Smart Camera Zebra NS42, una soluzione compatta che combina strumenti tradizionali di Machine Vision con funzionalità basate sull’Intelligenza Artificiale, come AI-OCR e Anomaly Detection, per automatizzare attività di identificazione, verifica e ispezione direttamente sulla linea.
Il vantaggio è poter utilizzare la tecnologia più adatta in funzione del controllo da eseguire: lettura di codici, localizzazione, misurazione e verifiche ben definite possono essere gestite con gli strumenti tradizionali di Machine Vision; quando invece è necessario interpretare caratteri complessi o individuare anomalie difficili da descrivere attraverso regole precise, entrano in gioco gli strumenti basati sull’AI. Approcci differenti possono così convivere nello stesso sensore, senza dover ricorrere necessariamente a dispositivi separati.
Zebra NS42: Machine Vision e AI in un unico Smart Vision Sensor
NS42 integra acquisizione ed elaborazione delle immagini nello stesso dispositivo ed è dotato di una Neural Processing Unit (NPU) dedicata all’accelerazione degli algoritmi di Intelligenza Artificiale e Machine Learning.
Accanto alla lettura di codici e alle classiche verifiche di visione, NS42 introduce infatti due strumenti particolarmente interessanti: AI-OCR, per la lettura di caratteri, numeri e simboli, e Anomaly Detection, per individuare deviazioni rispetto a campioni di riferimento.
La configurazione avviene attraverso Zebra Aurora Focus, la stessa piattaforma software utilizzata per gestire il portfolio Zebra di Machine Vision e Fixed Industrial Scanning. In questo modo dispositivi e applicazioni differenti possono essere configurati e gestiti all’interno dello stesso ambiente software.
AI-OCR: quando la lettura dei caratteri diventa più complessa
Date di scadenza, numeri di lotto, codici prodotto e marcature sono fondamentali per identificare e tracciare correttamente un prodotto. Ma non sempre si presentano nelle condizioni ideali per un sistema OCR tradizionale.
Materiali differenti, superfici riflettenti, variazioni nella stampa, caratteri deformati o diversi metodi di marcatura possono rendere la lettura più difficile.
Per affrontare questa variabilità, l’AI-OCR di Zebra utilizza una rete neurale profonda pre-addestrata in grado di riconoscere caratteri, numeri e simboli senza richiedere la definizione preventiva dei font.
Questo permette di affrontare applicazioni di OCR industriale senza dover definire e configurare preventivamente le diverse tipologie di carattere che possono presentarsi sulla linea.
Secondo i dati dichiarati da Zebra, l’AI-OCR può raggiungere tempi di lettura fino a 40 millisecondi, throughput fino a 900 prodotti al minuto e un’accuratezza prossima al 100% anche su superfici difficili da leggere.
L’AI diventa quindi particolarmente interessante nei controlli nei quali la variabilità rende più complesso un approccio basato esclusivamente su regole predefinite.
Zebra NS42 Smart Camera per il controllo qualità di confezioni alimentari
Anomaly Detection: trovare anche il difetto che non abbiamo definito
Gli strumenti tradizionali di Machine Vision sono particolarmente efficaci quando è possibile stabilire con precisione cosa controllare e quali criteri distinguono un prodotto conforme da uno non conforme. Ma non tutti i difetti possono essere previsti e descritti a priori attraverso regole precise.
È in questi casi che entra in gioco l’Anomaly Detection di NS42: il sistema confronta le immagini acquisite con campioni di riferimento e segnala le deviazioni rispetto allo standard appreso.
Non è quindi necessario raccogliere e classificare centinaia o migliaia di immagini per ogni possibile difetto, come può accadere con approcci di apprendimento supervisionato.
Questo rende l’Anomaly Detection particolarmente interessante per applicazioni caratterizzate da difetti variabili, difficili da classificare preventivamente o per i quali sono disponibili pochi campioni non conformi.
Non solo AI: gli strumenti di visione restano fondamentali
Accanto ad AI-OCR e Anomaly Detection, NS42 mette a disposizione gli strumenti tradizionali di Machine Vision per affrontare controlli ben definiti.
Lo stesso dispositivo può quindi essere impiegato per lettura di barcode e Data Matrix, presenza/assenza, verifica dell’assemblaggio, riconoscimento di pattern e misurazione, oltre alle verifiche basate sull’AI. Le funzionalità disponibili dipendono dalla configurazione software scelta e possono essere ampliate attraverso licenze.
Questa combinazione diventa particolarmente interessante quando una stazione deve eseguire più controlli sullo stesso prodotto, utilizzando strumenti differenti all’interno della stessa applicazione di visione.
Strumenti Machine Vision e AI di Zebra NS42
Guarda Zebra NS42 Smart Camera in azione
Nel video puoi vedere come configurare tramite Zebra Aurora Focus un job di ispezione che combina lettura di codici, OCR, conteggio e misurazione, fino al monitoraggio dei risultati tramite dashboard web.
Un’immagine corretta prima di qualsiasi algoritmo
Anche l’algoritmo più evoluto dipende dalla qualità dell’immagine sulla quale deve lavorare.
Distanze variabili, superfici difficili e condizioni di illuminazione non uniformi possono compromettere l’affidabilità dell’ispezione e richiedere illuminatori, impostazioni o acquisizioni differenti.
Per affrontare queste situazioni NS42 integra ImagePerfect+, tecnologia Zebra che permette di acquisire fino a 16 immagini dello stesso oggetto utilizzando impostazioni diverse di messa a fuoco, esposizione, gain e illuminazione.
Sono inoltre disponibili differenti configurazioni di illuminazione integrata bianca, rossa, infrarossa e multi-wavelength, oltre alla possibilità di utilizzare illuminazione esterna.
Applicazioni e settori di utilizzo di Zebra NS42
La combinazione tra strumenti tradizionali di Machine Vision e funzionalità AI rende NS42 adatto a numerose applicazioni di manufacturing, identificazione e tracciabilità.
Vediamo alcuni esempi di come queste tecnologie possono essere utilizzate in diversi settori industriali:
Controllo qualità farmaceutico: dal codice all’integrità del packaging
Nel settore farmaceutico ogni confezione deve poter essere identificata e controllata in modo affidabile. Lotto, data di scadenza, codici, etichette e caratteristiche visive del packaging possono essere verificati automaticamente direttamente sulla linea.
NS42 consente di combinare nello stesso processo lettura barcode e Data Matrix, OCR, controlli di presenza/assenza e Anomaly Detection, utilizzando strumenti differenti in funzione della verifica da effettuare.
Un’unica stazione può quindi, ad esempio, leggere lotto e scadenza, verificare un Data Matrix e controllare contemporaneamente la presenza o l’integrità di un elemento della confezione.
L’obiettivo è automatizzare verifiche ripetibili lungo la produzione, riducendo il ricorso all’ispezione manuale.
Zebra NS42 per il controllo qualità di confezioni farmaceutiche
Food & Beverage: controllare prodotti e confezioni anche quando cambiano
Nel Food & Beverage la variabilità riguarda spesso sia il prodotto sia il packaging. Formati differenti, etichette, date e lotti variabili devono essere verificati mantenendo il ritmo della linea.
NS42 può combinare lettura di codici, OCR, controlli di presenza/assenza e Anomaly Detection all’interno della stessa applicazione.
L’AI-OCR può essere utilizzato per leggere informazioni variabili, mentre l’Anomaly Detection può affiancare i controlli tradizionali nell’individuazione di prodotti o confezioni che si discostano dai campioni di riferimento.
La possibilità di utilizzare più strumenti all’interno dello stesso sensore rende NS42 interessante soprattutto per linee caratterizzate da controlli differenti sullo stesso prodotto.
Zebra NS42 per il controllo qualità nel settore Food & Beverage
Automotive: verificare che ogni componente sia al posto giusto
Nella produzione automotive un componente assente, un assemblaggio errato o un difetto può comportare rilavorazioni e rallentamenti della produzione.
NS42 può combinare strumenti per verifica dell’assemblaggio, presenza/assenza, riconoscimento di pattern, misurazione, OCR e Anomaly Detection, scegliendo il tipo di controllo in funzione della caratteristica da verificare.
Il sensore può quindi essere utilizzato per verificare la presenza e il corretto posizionamento dei componenti, effettuare misure, riconoscere pattern o leggere informazioni marcate sui pezzi.
Anche in questo caso, strumenti deterministici e AI possono essere utilizzati all’interno della stessa applicazione, scegliendo l’approccio più adatto a ciascun controllo.
Zebra NS42 per il controllo qualità di componenti automotive
Hardware e integrazione: NS42 pensato per la linea produttiva
Alle funzionalità software si affiancano caratteristiche hardware pensate per l’ambiente industriale.
NS42 è disponibile con sensori monocromatici CMOS Global Shutter da 2,3 MP e 5 MP, con acquisizione rispettivamente fino a 60 e 42 fps. Dispone inoltre di Gigabit Ethernet, USB 3.0 Type-C, RS-232 e fino a nove I/O digitali programmabili e supporta protocolli industriali quali EtherNet/IP, PROFINET e Modbus TCP.
Può essere alimentato tramite PoE/PoE+, alimentazione esterna o USB-C e presenta grado di protezione IP65/IP67, caratteristiche pensate per facilitarne l’integrazione in differenti contesti produttivi.
Perché valutare Zebra NS42 per una nuova applicazione di visione?
Il punto di forza di NS42 non risiede in una singola funzionalità, ma nella possibilità di affrontare esigenze di ispezione differenti con un unico dispositivo.
Dalla lettura di codici e caratteri alle verifiche dimensionali e di assemblaggio, fino all’individuazione di anomalie tramite AI, il sensore permette di costruire il controllo partendo dalle caratteristiche reali dell’applicazione.
A questo si aggiunge Zebra Aurora Focus, che consente di configurare e gestire NS42 insieme agli altri dispositivi Zebra per Machine Vision e Fixed Industrial Scanning attraverso un unico ambiente software.
NS42 diventa così una soluzione da valutare soprattutto quando identificazione, tracciabilità e controllo qualità devono convivere all’interno dello stesso processo di ispezione.
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