Компьютерное зрение в промышленности и на производстве в 2025 году

Компьютерное зрение (Computer Vision, CV) — инновационная технология, позволяющая компьютерным системам, распознавать, обрабатывать и использовать для решения различных задач, которые требуют применения визуальной информации.

Хотите узнать подробнее об услуге «Искусственный интеллект»?

Узнать подробнее

В промышленности и на производстве эта передовая технология именуется машинным зрением и широко применяется для автоматизации процессов, улучшения качества выпускаемой продукции, оптимизации производственных линий, обнаружения дефектов. Благодаря компьютерному зрению предприятия получают возможность уменьшить себестоимость товаров, снизить издержки, повысить производительность и улучшить собственные финансовые результаты. 

Компьютерное зрение: как работает технология

Системы компьютерного зрения — это «глаза» современной промышленности. Они включают в себя камеры, датчики, компьютеры и специальное программное обеспечение. Технология распознает и анализирует цифровые изображения, видео, позволяет машинам эффективно решать внушительный перечень производственных задач в режиме реального времени. 

Системы компьютерного зрения и машинное зрение — это два разных термина. Компьютерное зрение является более широким понятием, которым обозначается технология, используемая в самых разных отраслях промышленности и экономики. В свою очередь, системы машинного зрения – это компьютерное зрение, которое применяется для повышения эффективности производственных процессов. Например, оно может быть внедрено в алгоритмы промышленного робота, запрограммированного на распознавание объектов с браком.

Технология компьютерного зрения в промышленности работает в несколько этапов:

1. Захват изображения. Видеокамеры высокой точности и четкости обнаруживают объект, после чего формируется и захватывается его изображение. 
2. Обработка изображения. Для анализа данных и выделения нужной информации используется специальное ПО. 
3. Принятие решения. По результатам анализа система принимает решение. Например, это может быть передача сигнала оператору о выявленных нарушениях, отправка данных в другую программу, команда роботу на совершение определенной операции и т.д. 

Мощный и производительный компьютер в сочетании с камерой высокой детализации и разнообразными датчиками в десятки, если не сотни раз превосходят возможности даже самых «опытных» и «профессиональных» глаз человека. Максимальная концентрация, абсолютная точность, неутомимость, способность работать с большим числом объектов, непредвзятость — все это делает алгоритмы компьютерного зрения незаменимыми на производстве. 

Сферы применения компьютерного зрения в промышленности

Внедрение и использование компьютерного зрения в 2025 году востребовано во многих производственных, социальных, научных и многих других отраслях. 

1. Производство и строительство. 

• CV активно внедряется в системы, позволяющие контролировать качество готовой продукции. Компьютеры проводят сверку параметров с заданными стандартами, безукоризненно выявляя дефекты даже на небольших по размеру изделиях сложных форм. 
• Системы компьютерного зрения могут автоматизировать повторяющиеся ручные процессы, минимизировать случаи простоя оборудования и станков, уменьшить количество ошибок, связанных с человеческим фактором. Например, системы CV отлично справляются с сортировкой продукции, упаковкой деталей, управлением процессами обрезки брака и контроля размера деталей. 
• Технология CV необходима в ситуации, когда требуется объективный взгляд и жесткий контроль качества. Она своевременно выявляет малейшие признаки коррозии, сигнализирует о необходимости технического обслуживания производственных машин, выявляет дефекты строительных и отделочных материалов. 

Разработка приложения для учета и маркировки леса

2. Автомобилестроение и машиностроение.  

• Реализация систем помощи водителю на дороге — парковка, распознавание дорожных знаков и других водителей, логистика и т.д.
• Разработка беспилотного транспорта — навигация на дороге, выявление препятствий, принятие решений в соответствии с той или иной дорожной ситуацией. 
• Контроль качества — внедрение компьютерного зрения на автомобилестроительных предприятиях позволяет отслеживать насколько точно и правильно выполняется сборка отдельных узлов и механизмов на конвейерах, выявлять дефекты на деталях и кузове. 

3. Производство электроники и комплектующих. 

• Тестирование при различных условиях электронных устройств — выявление дефектов, ошибок сборки, проверка работоспособности.
• Сборка микроплат — обеспечение качества пайки, проверка по наличию/отсутствию компонентов, правильности их расположения.
• Сортировка деталей и комплектующих: по типу, размеру, форму и многим другим параметрам. 

4. Фармацевтическое производство. 

• Контроль качества лекарственных средств — обнаружение дефектов на таблетках, капсулах, проверка целостности упаковки. 
• Автоматизация производственных процессов — подбор и дозирование ингредиентов, их смешивание в нужных пропорциях.

5. Сельское хозяйство. 

• Мониторинг состояния семян, растений и урожая — выявление вредителей, сорняков, болезней, определение зрелости плодов;
• Анализ состояния почвы, контроль уровня ее увлажнения. 

Создание моделей распознавания на основе ИИ для b2b-маркетплейса «Платферрум»

6. Химическая промышленность. 

• Поддержание заданного качества продукции: химического состава и физических характеристик, проверка чистоты и примесей.
• Безопасность  сотрудников – своевременное обнаружение утечек токсичных и ядовитых веществ, удаленный мониторинг технологических процессов с целью предотвращения несчастных случаев и опасных ситуаций на производстве. 

7. Текстильная промышленность. 

• Организация систем контроля качества текстильных материалов – выявление дефектов, достижение необходимых параметров по цвету и текстуре;
• Автоматическая сортировка готовой продукции: по типу, составу, плотности, цвету и т.д.

8. Пищевое производство. 

• Крупные российские компании-производители пищевой продукции с помощью алгоритмов машинного зрения, возможностей искусственного интеллекта и нейронных сетей проверяют свежесть продуктов, выявляют в них посторонние включения и примеси. 
• Качественная сортировка ингредиентов и отбор сырья: по качеству, размеру, форме, маркировке;
• Управление технологическими процессами — совершенствование рецептур, контроль влажности и температуры. 
• Компьютерное зрение в промышленности — это универсальный инструмент, позволяющий оптимизировать производственные процессы, улучшить технику безопасности, повысить эффективность работы бизнеса. 

Преимущества компьютерного зрения 

Внедрение компьютерного зрения — это перспективный тренд в области инновационного управления современными производственными предприятиями. Применение технологии обеспечивает компаниям следующие преимущества:

• Снижение затрат на организацию и функционирование систем контроля качества. 

Пример. На конвейерной линии упаковки молочных продуктов роботы на основе компьютерного зрения проводят проверку герметичности тары, корректности нанесения сроков годности и другой важной для потребителя информации. С помощью компьютерного зрения можно уменьшить расходы на оплату труда сотрудников, которые ранее выполняли эти операции вручную, сократить количество ошибок, вызванных усталостью операторов линии. 

• Ускорение производственных процессов за счет высокой скорости обработки поступающей информации. 

Пример. На заводе по изготовлению пельменей, роботы могут использовать компьютерное зрение для проверка качества теста, дозирования начинки, контроля формы и размера полуфабрикатов. Внедрение CV позволяет увеличивать производительность технологических линий на 20-30%, сокращать время обработки заказов. 

Компьютерное зрение в сельском хозяйстве: кейсы, рекомендации

Пример. На фармпредприятиях применяются высокоточные камеры, позволяющие автоматически обнаруживать дефекты и микротрещины на ампулах с лекарственными препаратами на ранних стадиях производства. До внедрения технологии трещины удавалось выявлять только на этапе упаковки, что вызывало рост объема брака и издержек. Использование CV может привести к серьезному сокращению непроизводственных расходов. 

• Работа систем компьютерного зрения в экстремальных и опасных условиях, где человек попросту не может находиться. 

Например, на предприятии черной металлургии специальные камеры и датчики, входящие в состав системы компьютерного зрения используются для исследования поверхности горячих листов проката на предмет трещин, сколов и других дефектов при температуре более высокой, чем способны выдерживать даже самые современные и надежные средства индивидуальной защиты рабочих.

По оценкам экспертов, внедрение компьютерного зрения позволяет компаниям в среднем на 30% сокращать убытки, способствует повышению производительности и качества готовой продукции на 25-40%. При этом технология может применяться на производстве, как самостоятельное решение, так и в составе комплексных систем автоматизации. В последнем случае CV обеспечивает непрерывность наблюдений и обработки визуальной информации, своевременное выявление аномалий и оповещение о них операторов, принятие решений, направленных на решение конкретных задач, оперативное выявление возможных рисков и их устранение.

Перспективы внедрения компьютерного зрения 

По прогнозам специалистов, рынок систем и программных продуктов с компьютерным зрением в ближайшие годы продолжит расти. Среди основных направлений развития технологии и возможностей дальнейшего применения машинного зрения в промышленности можно выделить:

• внедрение моделей CV, которые позволяют одновременно обрабатывать разные типы визуальной информации: например, текст и картинку;
• моделирование динамических 3D-сцен и анимированных решений на базе статичных картинок;
• внедрение систем компьютерного зрения с алгоритмами самообучения, которым будет не нужна разметка данных в системе и выделенных дата-центрах;
• использование алгоритмов с повышенной надежностью систем в условиях хакерских атак на алгоритмы с целью получения от них нужного злоумышленникам поведения;

Сегодня особенно ценна технология CV для высокоточных областей: сварка мелких и сложных деталей, роботизированная сборка комплектующих, резка материалов, где даже незначительное отклонение в параметрах может негативно сказаться на качестве.  

Также отметим, что в последние годы область искусственного интеллекта и компьютерного зрения развивается при тесном сотрудничестве с новыми проектами по разработке передовых гиперспектральных и мультиспектральных систем визуализации. Их применение позволяет с высокой степенью достоверности выявлять скрытые дефекты (например, слабые места в конструкции, несоответствие материалов), которые незаметны для невооруженного глаза.  

Хотите внедрить компьютерное зрение в свои бизнес-процессы? Звоните по телефону 8-800-200-99-24, отправьте письмо на почту request@simbirsoft.com