شمارش دقیق‌تر محصولات با کمک هوش مصنوعی
شمارش مواد اولیه، محصولات تولیدشده و کالاهای آماده ارسال، یکی از فعالیت‌های مهم در کارخانه‌ها، انبارها و مراکز توزیع است. دقت این فرآیند می‌تواند بر مدیریت موجودی، برنامه‌ریزی تولید، کنترل بارگیری و ثبت اطلاعات انبار تأثیر بگذارد.
در بسیاری از مجموعه‌های صنعتی، شمارش محصولات به‌صورت دستی یا با استفاده از روش‌های سنتی انجام می‌شود. این روش‌ها، به‌ویژه هنگام افزایش حجم کالاها یا سرعت عملیات، ممکن است با خطا، دوباره‌شماری و تأخیر همراه باشند.
شمارش هوشمند مواد و محصولات راهکاری مبتنی بر هوش مصنوعی و بینایی ماشین است که با تحلیل تصاویر دوربین، اقلام قابل مشاهده را شناسایی و شمارش می‌کند.
صدرا افزار با ارائه راهکارهای هوشمندسازی صنعتی، امکان بررسی و پیاده‌سازی سیستم‌های شمارش تصویری را متناسب با نوع محصول، شرایط محیط و نیازهای عملیاتی هر مجموعه فراهم می‌کند.
شمارش هوشمند چیست؟
شمارش هوشمند فرآیندی است که در آن سیستم‌های پردازش تصویر و بینایی ماشین برای شناسایی و محاسبه تعداد اقلام موجود در تصویر یا عبوری از یک محدوده مشخص استفاده می‌شوند.
در این روش، دوربین از محصولات تصویربرداری می‌کند و الگوریتم‌های نرم‌افزاری، اقلام هدف را تشخیص می‌دهند.
خروجی سیستم می‌تواند تعداد محصولات شناسایی‌شده در یک تصویر یا تعداد اقلام عبوری از یک نقطه مشخص باشد.
روش شمارش به ماهیت محصولات و شرایط اجرا بستگی دارد. برای مثال، شمارش قطعات روی نوار نقاله با شمارش شاخه‌های میلگرد در یک بندیل، از نظر تصویربرداری و روش پردازش یکسان نیست.
شمارش محصولات با بینایی ماشین چگونه انجام می‌شود؟
در سیستم شمارش هوشمند، تصاویر از طریق دوربین‌های نصب‌شده در محل مناسب دریافت می‌شوند.
الگوریتم‌های بینایی ماشین، محصولات یا اجزای مورد نظر را در تصویر شناسایی می‌کنند و تعداد آن‌ها را محاسبه می‌کنند.
در کاربردهای پیوسته، ممکن است علاوه بر تشخیص محصول، نیاز به ردیابی حرکت اقلام وجود داشته باشد تا یک محصول چند بار شمارش نشود.
برای مثال، هنگام عبور قطعات از نوار نقاله، سیستم می‌تواند عبور هر قطعه از یک خط مجازی را ثبت کند.
در مقابل، هنگام شمارش محصولات دسته‌بندی‌شده، ممکن است سیستم تعداد اقلام قابل مشاهده را از یک تصویر ثابت محاسبه کند.
انتخاب روش مناسب به عواملی مانند شکل محصول، میزان هم‌پوشانی اقلام، نورپردازی، زاویه دوربین و سرعت حرکت بستگی دارد.
کاربردهای شمارش هوشمند در صنعت
۱. شمارش محصولات در خطوط تولید
در خطوط تولید، اطلاع از تعداد محصولات تولیدشده برای برنامه‌ریزی و کنترل عملیات اهمیت دارد.
با استفاده از دوربین و سیستم شمارش تصویری، می‌توان تعداد اقلام عبوری از یک نقطه مشخص را محاسبه کرد.
این کاربرد می‌تواند برای خطوط تولید قطعات صنعتی، محصولات بسته‌بندی‌شده و اقلام قابل شناسایی از تصویر مورد استفاده قرار گیرد.
۲. شمارش شاخه‌های میلگرد و مقاطع فولادی
در صنعت آهن و فولاد، شمارش تعداد شاخه‌ها یا مقاطع موجود در یک دسته از محصولات می‌تواند اهمیت عملیاتی داشته باشد.
برای مثال، در برخی شرایط می‌توان از تصویربرداری از سطح مقطع بندیل برای شمارش شاخه‌های قابل مشاهده استفاده کرد.
امکان‌پذیری و دقت این روش به نحوه چیدمان، میزان پوشیدگی شاخه‌ها، کیفیت تصویر و مشخصات محصول بستگی دارد.
در صورت هم‌پوشانی زیاد یا پنهان‌بودن بخشی از اقلام، ممکن است شمارش صرفاً براساس یک تصویر امکان‌پذیر نباشد.
۳. شمارش لوله‌ها و پروفیل‌ها
لوله‌ها، پروفیل‌ها و سایر محصولات دارای شکل مشخص نیز می‌توانند از موضوعات قابل بررسی برای شمارش با بینایی ماشین باشند.
در این کاربرد، نوع سطح مقطع، چیدمان محصولات و موقعیت دوربین بر کیفیت نتیجه تأثیر می‌گذارند.
۴. شمارش قطعات صنعتی
در کارخانه‌های قطعه‌سازی، شمارش قطعات کوچک یا متوسط در مراحل تولید و بسته‌بندی می‌تواند زمان‌بر باشد.
سیستم شمارش تصویری می‌تواند برای محاسبه تعداد قطعات قابل مشاهده در یک سینی، محفظه یا مسیر حرکت طراحی شود.
این کاربرد در شرایطی مناسب‌تر است که اقلام از نظر ظاهری قابل تفکیک باشند.
۵. شمارش محصولات هنگام بارگیری
در فرآیند بارگیری، تطبیق مقدار کالای بارگیری‌شده با اطلاعات حواله اهمیت دارد.
در برخی سناریوها، می‌توان از دوربین برای شمارش اقلام یا واحدهای بسته‌بندی عبوری استفاده کرد.
در صورت اتصال به نرم‌افزارهای عملیاتی، نتیجه شمارش می‌تواند به‌عنوان اطلاعات کمکی برای کنترل بارگیری مورد استفاده قرار گیرد.
البته شمارش واحدهای بسته‌بندی، شمارش شاخه‌های داخل بندیل و اندازه‌گیری وزن محموله سه موضوع متفاوت هستند و نباید با یکدیگر یکسان در نظر گرفته شوند.
۶. شمارش موجودی در انبار
در بعضی محیط‌های انبارداری، اقلام به‌گونه‌ای چیده می‌شوند که امکان شمارش تصویری آن‌ها وجود دارد.
استفاده از دوربین می‌تواند به کنترل تعدادی از اقلام قابل مشاهده کمک کند.
بااین‌حال، شمارش تصویری جایگزین تمام روش‌های انبارگردانی نیست؛ زیرا محصولات پنهان، بسته‌های بسته و اقلام خارج از میدان دید دوربین ممکن است قابل شناسایی نباشند.
فناوری‌های مورد استفاده در شمارش هوشمند
تشخیص اشیا (Object Detection)
در این روش، سیستم محصولات مورد نظر را در تصویر شناسایی می‌کند و موقعیت آن‌ها را مشخص می‌کند.
تعداد اشیای شناسایی‌شده می‌تواند مبنای شمارش قرار گیرد.
تقسیم‌بندی تصویر (Image Segmentation)
در برخی کاربردها، تشخیص مرز دقیق محصولات برای تفکیک اقلام نزدیک به یکدیگر ضروری است.
روش‌های تقسیم‌بندی تصویر می‌توانند برای جداسازی نواحی مرتبط با محصولات استفاده شوند.
ردیابی اشیا (Object Tracking)
هنگام شمارش محصولات در حال حرکت، ردیابی می‌تواند به جلوگیری از شمارش تکراری یک محصول کمک کند.
یادگیری عمیق (Deep Learning)
مدل‌های یادگیری عمیق می‌توانند برای شناسایی محصولات با ظاهرهای متنوع یا شرایط تصویربرداری پیچیده مورد استفاده قرار گیرند.
انتخاب فناوری مناسب باید براساس نمونه تصاویر و الزامات واقعی پروژه انجام شود.
تفاوت شمارش هوشمند با شمارش دستی
در شمارش دستی، مسئولیت شناسایی و محاسبه تعداد محصولات بر عهده افراد است.
این روش ممکن است برای تعداد کم اقلام مناسب باشد، اما در محیط‌های پرتردد یا خطوط تولید سریع با محدودیت‌هایی مواجه می‌شود.
در شمارش هوشمند، سیستم با استفاده از دوربین و الگوریتم‌های پردازش تصویر، فعالیت شمارش را به‌صورت خودکار یا نیمه‌خودکار انجام می‌دهد.
این رویکرد می‌تواند خطاهای ناشی از خستگی، دوباره‌شماری و ثبت دستی را کاهش دهد.
البته نتایج شمارش هوشمند نیز باید متناسب با شرایط اجرا ارزیابی شوند و در موارد نامطمئن، امکان بررسی انسانی وجود داشته باشد.
مزایای شمارش هوشمند مواد و محصولات
کاهش خطاهای شمارش
شمارش خودکار اقلام قابل مشاهده می‌تواند احتمال خطاهای ناشی از فعالیت‌های تکراری را کاهش دهد.
افزایش سرعت عملیات
در سناریوهای مناسب، شمارش تصویری می‌تواند سریع‌تر از روش‌های دستی انجام شود.
کاهش وابستگی به شمارش دستی
خودکارسازی فعالیت شمارش به کارکنان کمک می‌کند زمان بیشتری به کنترل موارد خاص و سایر وظایف اختصاص دهند.
بهبود کنترل تولید
اطلاعات شمارش می‌تواند برای پیگیری تعداد محصولات عبوری یا تولیدشده در نقاط مشخص مورد استفاده قرار گیرد.
بهبود کنترل بارگیری
ثبت تعداد اقلام شمارش‌شده می‌تواند به تطبیق بهتر اطلاعات بارگیری با اسناد عملیاتی کمک کند.
افزایش قابلیت پیگیری
در صورت طراحی سیستم ثبت سوابق، می‌توان نتایج شمارش و اطلاعات مرتبط را برای بررسی‌های بعدی نگهداری کرد.
کاربرد شمارش هوشمند در صنعت آهن و فولاد
در مجموعه‌های فعال در صنعت آهن و فولاد، مدیریت تعداد شاخه‌ها، بندیل‌ها و سایر واحدهای کالایی اهمیت زیادی دارد.
برای مثال، در یک بنگاه آهن ممکن است لازم باشد تعداد شاخه‌های یک بندیل یا تعداد بسته‌های بارگیری‌شده کنترل شود.
در این شرایط می‌توان امکان استفاده از دوربین برای شمارش تصویری را بررسی کرد.
در صورت اتصال به نرم‌افزارهای انبار و لجستیک، نتیجه شمارش ممکن است برای کنترل مغایرت با اطلاعات ثبت‌شده در حواله مورد استفاده قرار گیرد.
این کاربرد می‌تواند به بهبود نظارت بر بارگیری و کاهش خطاهای ثبت تعداد کمک کند.
بااین‌حال، شمارش شاخه‌ها در بندیل‌های متراکم یا شمارش محصولات دارای هم‌پوشانی زیاد، به بررسی نمونه تصاویر و آزمون فنی نیاز دارد.
آیا شمارش هوشمند می‌تواند با سیستم انبارداری یکپارچه شود؟
در صورت وجود زیرساخت ارتباطی مناسب، امکان اتصال خروجی شمارش به سامانه‌های انبارداری و ERP قابل بررسی است.
برای مثال، تعداد محصولات شناسایی‌شده می‌تواند برای مقایسه با مقدار مورد انتظار در یک حواله یا سفارش مورد استفاده قرار گیرد.
برای این کار باید مشخص شود چه رویدادی مبنای شمارش است، کدام اقلام شمارش می‌شوند و نتایج با چه اطلاعاتی تطبیق داده خواهند شد.
همچنین باید تفاوت میان واحد اصلی و فرعی کالا و سایر قواعد انبارداری در طراحی یکپارچگی در نظر گرفته شود.
مراحل پیاده‌سازی شمارش هوشمند
مرحله اول: شناخت محصول و روش شمارش
نوع محصول، واحد شمارش، نحوه چیدمان و شرایط حرکت اقلام بررسی می‌شود.
مرحله دوم: بررسی محل تصویربرداری
زاویه دوربین، نورپردازی، فاصله، میدان دید و شرایط محیطی مشخص می‌شوند.
مرحله سوم: تهیه تصاویر نمونه
نمونه‌هایی از محصولات در شرایط واقعی تصویربرداری و بررسی می‌شوند.
مرحله چهارم: انتخاب روش پردازش
متناسب با مسئله، روش تشخیص، تقسیم‌بندی یا ردیابی اشیا انتخاب می‌شود.
مرحله پنجم: ارزیابی عملکرد
نتایج شمارش با تعداد واقعی مقایسه می‌شوند تا دقت و محدودیت‌های سیستم مشخص شود.
مرحله ششم: استقرار و اتصال به سامانه‌ها
پس از تأیید فنی، سیستم در محل اجرا نصب شده و ارتباطات نرم‌افزاری مورد نیاز پیاده‌سازی می‌شوند.
مرحله هفتم: پایش و بهبود
عملکرد راهکار در شرایط عملیاتی بررسی می‌شود و در صورت تغییر نوع محصول یا شرایط محیطی، تنظیمات لازم انجام می‌شود.
چه عواملی بر دقت شمارش هوشمند تأثیر دارند؟
دقت شمارش تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد؛ از جمله:
شکل و ابعاد محصول
تراکم و میزان هم‌پوشانی اقلام
زاویه و فاصله دوربین
کیفیت تصویر و نورپردازی
سرعت حرکت محصولات
کیفیت داده‌های آموزشی
روش پردازش تصویر و مدل انتخاب‌شده
شرایط محیطی مانند گردوغبار، لرزش و تغییر نور
به همین دلیل نمی‌توان یک درصد دقت ثابت را برای تمام کاربردهای شمارش هوشمند اعلام کرد.
شمارش هوشمند برای چه مجموعه‌هایی مناسب است؟
کارخانه‌های تولیدی و صنعتی
بنگاه‌های آهن و فولاد
انبارها و مراکز توزیع
شرکت‌های حمل‌ونقل و لجستیک
صنایع قطعه‌سازی
خطوط بسته‌بندی
مجموعه‌های دارای فرآیند شمارش پرتکرار
چرا صدرا افزار؟
صدرا افزار مانا با تجربه توسعه نرم‌افزارهای سازمانی و راهکارهای تخصصی صنعت آهن و فولاد، هوش مصنوعی را با توجه به نیازهای واقعی فرآیندهای تولید، انبار و لجستیک به کار می‌گیرد.
در راهکار شمارش هوشمند مواد و محصولات، علاوه بر انتخاب روش پردازش تصویر، شرایط اجرایی و امکان ارتباط با سامانه‌های عملیاتی نیز بررسی می‌شود.
هدف، ایجاد راهکاری متناسب با نوع محصولات و فرآیندهای موجود در مجموعه است.
اگر شمارش محصولات، کنترل تعداد اقلام یا نظارت بر بارگیری در مجموعه شما زمان‌بر است، راهکار شمارش هوشمند می‌تواند یکی از گزینه‌های قابل بررسی باشد.
برای ارزیابی شرایط اجرا، بررسی نمونه تصاویر و دریافت مشاوره درباره هوشمندسازی شمارش مواد و محصولات، با کارشناسان صدرا افزار ارتباط بگیرید.