چشم‌های بیدار صنعت در خطوط تولید

به گزارش خبرنگار بازارکار البرز به نقل از خبرگزاری ایسنا؛ محمد سوادکوهی، مدیر یکی از شرکت‌های فعال در حوزه بینایی ماشین در زمینه بررسی چشم‌اندازها، چالش‌ها و دستاوردهای آن در فضای صنعت ایران گفت: در دنیای امروز که رقابت صنعتی با شتابی بی‌سابقه در حال گسترش است، کیفیت محصولات و دقت در فرایند تولید به یکی از اصلی‌ترین عوامل تمایز شرکت‌ها و کسب‌وکارها بدل شده است. از این‌رو، استفاده از فناوری‌های نوین همچون بینایی ماشین و هوش مصنوعی در خط تولید صنایع مختلف، دیگر نه یک انتخاب، بلکه ضرورتی است که مسیر حرکت به سوی تولید هوشمند، کاهش خطا و افزایش بهره‌وری را هموار می‌سازد.

بینایی ماشین، با تکیه بر الگوریتم‌های پردازش تصویر و یادگیری ماشین این امکان را فراهم کرده که کنترل کیفیت از حالت سنتی و انسانی به سامانه‌ای دقیق، سریع و بی‌وقفه ارتقاء یابد. این فناوری نه‌تنها خطاهای انسانی را کاهش می‌دهد، بلکه توانایی تشخیص نواقص بسیار ریز، ثبت داده‌های تولید و تحلیل آماری دقیق را نیز دارد؛ امکانی که در نهایت منجر به بهبود مستمر کیفیت، صرفه‌جویی در هزینه‌ها و رضایت بیشتر مشتریان می‌شود.

در سال‌های اخیر، تلاش شرکت‌های دانش‌بنیان داخلی در توسعه این فناوری و بومی‌سازی آن، افق‌های تازه‌ای را در صنایع کشور گشوده است. از سنسورهای پیشرفته‌ تصویربرداری گرفته تا طراحی نرم‌افزارهای تحلیلی سفارشی، همه و همه نشانگر ظرفیت بالای کشور در این حوزه نوظهور است. با این حال، موفقیت بلندمدت این مسیر نیازمند آموزش نیروی متخصص، توسعه زیرساخت‌های فناورانه و حمایت مؤثر از تولیدکنندگان داخلی است تا مزیت‌های رقابتی در برابر نمونه‌های خارجی تثبیت شود.

 گفت‌وگویی که در ادامه می‌خوانید با محمد سوادکوهی، مدیر یکی از شرکت‌های فعال در حوزه بینایی ماشین در زمینه بررسی چشم‌اندازها، چالش‌ها و دستاوردهای آن در فضای صنعت ایران است.

چگونه فناوری بینایی ماشین می‌تواند بهبود چشمگیری در فرایند کنترل کیفیت صنایع مختلف ایجاد کند و جایگزین نیروی انسانی شود؟

بی‌تردید در بسیاری از واحدهای تولیدی، فرایند کنترل کیفی جایگاهی اساسی دارد. این کنترل ممکن است شامل مؤلفه‌های گوناگونی باشد؛ از ظاهر فیزیکی و ابعاد برداری گرفته تا بررسی بارکد، لیبل، رنگ و دیگر اجزایی که همگی در زمره‌ شاخص‌های ظاهری محصول قرار می‌گیرند. اگر بخواهیم تمام این موارد را با دقت کنترل کنیم، در بسیاری از موارد، این وظیفه بر عهده‌ اپراتورها گذاشته می‌شود. گاه نیز، به‌دلیل حجم بالای تولید یا محدودیت‌های نیروی انسانی، این کنترل‌ها به‌صورت رندوم یا ناقص انجام می‌شود که طبعاً احتمال بروز خطا را افزایش می‌دهد.

پیامد این کاستی‌ها، ورود محصولاتی فاقد کیفیت لازم به بازار است؛ امری که هم به اعتبار برند آسیب می‌زند و هم رضایت مشتری را کاهش می‌دهد، اما در این میان، فناوری بینایی ماشین(Machine Vision) و پردازش تصویر(Image Processing) به‌عنوان راهکاری نوین و هوشمند وارد میدان می‌شود. این فناوری قادر است تمامی مراحل کنترل کیفیت را با دقت و سرعت بالا، بدون هیچ‌گونه خطای انسانی و بدون نیاز به توقف یا نارضایتی، به‌طور کامل و ۱۰۰ درصدی انجام دهد.

با بهره‌گیری از این سیستم، فرایند جداسازی محصولات معیوب از سالم با دقتی مثال‌زدنی انجام و نهایتاً، آنچه روانه‌ بازار می‌شود، محصولی با کیفیت بالا و قابل اطمینان است. نتیجه‌ چنین تحول فناورانه‌ای، افزایش رضایت مشتریان، ارتقای سطح کیفی برند و از همه مهم‌تر امکان افزایش تیراژ تولید بدون افت کیفیت خواهد بود. این سیستم حتی توانایی فعالیت شبانه‌روزی و پیوسته را دارد؛ امکانی که در شرایط انسانی، تحقق آن به‌سادگی میسر نیست.

چه مزایای رقابتی محصولات و سیستم‌های شما نسبت به نمونه‌های خارجی و داخلی مشابه وجود دارد، به‌ویژه در حوزه قیمت، کیفیت و پشتیبانی؟

 ما به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان تخصصی تجهیزات بینایی ماشین، در دو حوزه‌ اصلی فعالیت می‌کنیم؛ تأمین محصولات و اجرای پروژه‌ها.

در حوزه‌ تأمین تجهیزات، نمایندگی رسمی و انحصاری دوربین‌های صنعتیZDS را بر عهده داریم. این دوربین‌ها، به‌دلیل کیفیت بالا و عملکرد دقیق، در صنایع گوناگون کشور مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ از جمله در صنایع دارویی، نظیر شرکت‌های بزرگ داروسازی، در صنعت خودروسازی توسط مجموعه‌هایی چون کروز، ایران‌خودرو، ایپکو، میدکو و نیز در صنایع سنگین نظیر فولاد و مس ایران. افزون بر این، در زمینه‌هایی نظیر واقعیت مجازی VAR در ورزش‌هایی چون والیبال و در شمار زیادی از شرکت‌های خصوصی فعال در حوزه‌ اتوماسیون صنعتی، محصولات ما کاربرد یافته‌اند. دانشگاه‌های مختلف کشور و شرکت‌هایی که در حوزه‌های میکروسکوپی و پزشکی فعالیت دارند نیز از این دوربین‌ها بهره‌مندند.

ویژگی برجسته‌ این برند، رسمی و مستقیم بودن نمایندگی ماست و تنها مجموعه‌ای هستیم که به‌صورت رسمی و بی‌واسطه دوربین‌های صنعتی را وارد کشور می‌کنیم. این امر موجب حذف واسطه‌ها و در نتیجه ارائه‌ محصولی با کیفیت بالا و قیمت مناسب‌تر به مصرف‌کننده‌ نهایی می‌شود، اما در حوزه‌ دوم، یعنی اجرای پروژه‌های بینایی ماشین مبتنی‌بر هوش مصنوعی، نیز فعالیت گسترده‌ای داریم. پروژه‌های متنوعی در صنایع مختلف اجرا کرده‌ایم؛ از جمله پروژه‌ کنترل کیفیت قطعات خودرو با دقت بیست میکرون، بازرسی شیشه‌های آمپول و سیستم‌های بازرسی قالب‌های تزریق پلاستیک.

در ایران، شرکت‌های معدودی به‌صورت تخصصی در این زمینه فعالیت دارند، در حالی که در خارج از کشور این‌گونه پروژه‌ها رایج‌تر است، اما آنچه ما ارائه می‌دهیم، افزون بر کیفیت و دقت بالا، از نظر هزینه نیز بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر از نمونه‌های خارجی است. مزیت مهم دیگر ما، پشتیبانی فنی قوی و مستمر است؛ نکته‌ای که معمولاً در پروژه‌های وارداتی با چالش مواجه است. در نهایت، به‌دلیل آن‌که ما خود تأمین‌کننده‌ مستقیم تجهیزات مورد استفاده در پروژه‌ها هستیم، این مزیت مضاعف موجب تأثیر مثبت بر قیمت تمام‌شده و افزایش صرفه‌جویی برای مشتریان خواهد شد.

چشم‌انداز آینده شما در توسعه فناوری‌های مبتنی‌بر هوش مصنوعی در صنایع ایران چیست و چه برنامه‌هایی برای گسترش آن دارید؟

مسلماً ما امروز در مسیر یک نمودار جهتی صعودی حرکت می‌کنیم؛ مسیری که چشم‌انداز روشنی برای ما ترسیم کرده است. با نگاهی به روند فعالیت‌ها و پروژه‌هایی که در دست داریم، می‌توان با اطمینان گفت که در دو تا سه سال آینده، دوربین‌های صنعتی ZDS و دیگر پروژه‌های فناورانه‌ ما، در زمره‌ برترین محصولات این حوزه در کشور قرار خواهند گرفت. این جایگاه نه صرفاً براساس ادعا، بلکه بر پایه‌ واقعیت‌هایی چون ورود مستقیم به بازار، کیفیت بالای محصولات، قیمت‌گذاری مناسب و از همه مهم‌تر پشتیبانی فنی و تخصصی قدرتمند شرکت ما قابل پیش‌بینی است.

 بسیاری از شرکت‌هایی که عمدتاً در تهران مستقر هستند، از دوربین‌های ما بهره می‌برند و با تیم ما در تعامل و همکاری مستقیم‌اند. خوشبختانه، پروژه‌های ما از حدود یک تا دو سال پیش، به‌طور هدفمند وارد حوزه‌ پردازش تصویر مبتنی‌بر هوش مصنوعی شده‌اند؛ مسیری که از ابتدا در چشم‌انداز ما تعریف شده بود و اکنون به‌طور منسجم در حال پیاده‌سازی است.

در آینده‌ نزدیک نیز، گسترش دامنه‌ فعالیت‌های ما در زمینه‌ هوش مصنوعی یکی از اهداف محوری شرکت خواهد بود. این توسعه‌مندی نه‌فقط در چارچوب فناوری دوربین‌ها، بلکه در قالب پروژه‌هایی متنوع در صنایع گوناگون همچون صنایع غذایی، قطعات خودرویی و حتی حوزه‌ پزشکی، قابلیت کاربرد و توسعه خواهد داشت. چشم‌انداز ما روشن است و ما با پشتوانه‌ دانش، تجربه و باور به توانمندی داخلی، گام‌به‌گام به سوی جایگاه نخست در این عرصه حرکت خواهیم کرد.

نقش آموزش و دوره‌های تخصصی در توسعه نیروی متخصص و ارتقای صنعت بینایی ماشین کشور چقدر مؤثر است؟

فاز سوم فعالیت ما، همان‌طور که اشاره شد، مربوط به حوزه آموزش است. در پاسخ به پرسش شما درباره دوره‌های تخصصی، باید عرض کنم که ما در زمینه‌هایی مانند بینایی ماشین، به‌ویژه با بهره‌گیری از نرم‌افزار Halcon، دوره‌هایی برگزار کرده‌ایم که عمدتاً برای شرکت‌ها و برخی دانشگاه‌ها ارائه شده‌اند، البته باید بگویم که هنوز به‌صورت کاملاً تخصصی وارد این عرصه نشده‌ایم و این موضوع می‌تواند جزء برنامه‌ها و اهداف توسعه‌ای ما در آینده باشد.

یکی از مسائلی که در این زمینه وجود دارد، این است که بسیاری از سازمان‌ها و حتی طیف گسترده‌ای از دانشجویانی که در حوزه هوش مصنوعی فعال هستند، به‌ویژه علاقه‌مندان به بینایی ماشین یا دانشجویان رشته‌های برق و مهندسی کامپیوتر، نیاز دارند که آموزش‌هایی کاربردی دریافت کنند؛ به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند برنامه‌نویسی به زبان‌های C++‎، #C، Python و سایر مهارت‌های فنی مرتبط. این در حالی است که بسیاری از دوره‌هایی که توسط سازمان‌ها یا مؤسسات مختلف ارائه می‌شود، عمدتاً جنبه نظری دارند و صرفاً به مباحث تئوریک می‌پردازند.

رویکرد ما در این حوزه بر آموزش‌های مهارت‌محور متمرکز است. به این معنا که در جریان آموزش، دانشجو با یک پروژه واقعی و عملی از صفر تا صد همراه و همین باعث می‌شود علاوه بر یادگیری مؤثرتر، عملاً برای ورود به بازار کار آماده شود. این نوع آموزش نه‌تنها مهارت‌های واقعی مورد نیاز صنعت را منتقل می‌کند، بلکه دانشجو را به‌نوعی جویای کار و آماده‌ جذب در بازار نیز می‌سازد.

هرچه بتوانیم فضای آگاهی‌بخشی و آموزش را شفاف‌تر و دسترس‌پذیرتر کنیم، دانشجویان بهتر و عمیق‌تر با این حوزه آشنا می‌شوند و طبیعتاً همین دانشجویان، نیروی انسانی آینده این صنعت خواهند بود. زمانی که این افراد وارد صنایع شوند، دیگر به‌سختی زیر بار شیوه‌های سنتی و کنترل کیفی مبتنی‌بر اپراتور انسانی یا روش‌های دستی خواهند رفت، بلکه تمایل خواهند داشت همه‌چیز بر پایه اصول علمی و با تکیه بر فناوری‌های نوین انجام شود.

استفاده از سنسورهای پیشرفته مانند سری IMX سونی چه تأثیری بر دقت و کیفیت سیستم‌های بینایی ماشین شما گذاشته است؟

طبیعتاً در بازار امروز، انواع مختلفی از سنسورها در دسترس است و خوشبختانه، اغلب این سنسورها از کیفیت مطلوبی برخوردارند. از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به سنسورهای ساخت شرکت سونی اشاره کرد که خانواده‌ IMX را در بر می‌گیرد. افزون بر آن، سنسورهای GMAX نیز در دسترس هستند که از جمله سنسورهای بسیار توانمند محسوب می‌شوند.

باید توجه داشت که خانواده‌ IMX خود شامل زیرمجموعه‌های گوناگونی است؛ از جمله سنسورهای IMX249، IMX226 و IMX178 که در دوربین‌هایی با وضوح ۲٫۳، ۶ و حتی ۱۲ مگاپیکسل مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سنسورها از توانایی‌های فنی قابل توجهی برخوردارند و به‌طور طبیعی، هرچه قدرت و کیفیت سنسور بالاتر باشد، کیفیت تصویر نهایی نیز به‌مراتب بهتر خواهد بود. سنسورهای قدرتمند، به‌ویژه در شرایط نوری ضعیف، تصویری با کیفیت بالاتر و وضوح بهتر ارائه می‌کنند که همین امر نقش به‌سزایی در موفقیت نهایی پروژه‌ها دارد.

با این حال، نباید از این نکته غافل شد که افزون بر سنسور، برند سازنده‌ دوربین، شرکت تولیدکننده، نرم‌افزارهایی که ارائه می‌دهد و نیز کتابخانه‌ها و کتابخانه‌هایی که در اختیار کاربران می‌گذارد، همگی در کیفیت نهایی تصویر و عملکرد کلی سیستم مؤثرند. خوشبختانه در این حوزه نیز ما عملکرد خوبی داشته‌ایم و توانسته‌ایم از ظرفیت‌های موجود بهره‌برداری شایسته‌ای کنیم.

در صنایعی مانند خودروسازی ایران، پیاده‌سازی سیستم‌های شما چه میزان می‌تواند از هزینه‌های گارانتی، خطاهای تولید و نارضایتی مشتریان جلوگیری کند؟

متأسفانه در صنعت خودروسازی کشور، مقوله‌ کنترل کیفیت چندان جایگاه شایسته‌ای نیافته و عموماً به‌صورت حداقلی و غیرسیستماتیک دنبال می‌شود. در بسیاری از موارد، این کنترل صرفاً به‌صورت تصادفی و رندوم صورت می‌گیرد؛ مسئله‌ای که خود شما نیز به‌خوبی شاهد آن هستید. مثلاً ممکن است خودرویی را خریداری کنیم که پس از یک یا دو ماه، بخش‌هایی از آن دچار ایراد شود؛ صدایی شنیده شود، نقصی پدید آید و آنگاه که با نمایندگی تماس می‌گیریم، پاسخ مناسبی دریافت نمی‌کنیم. همین تجربیات تکراری، سبب می‌شود که بسیاری از مشتریان از پیگیری موضوع صرف‌نظر کنند. حال آنکه تمامی قطعاتی که قرار است تولید و مونتاژ شوند، به‌سادگی قابلیت کنترل به‌وسیله‌ فناوری بینایی ماشین را دارند. حتی اگر ابعادبرداری برخی قطعات همچنان توسط اپراتور و با ابزارهایی نظیر کولیس انجام گیرد، باز هم مشکل پابرجاست. چراکه می‌دانیم، نمونه‌های ابتدایی مثلاً ۱۰، ۲۰ یا ۳۰ قطعه‌ نخست ممکن است استاندارد باشند، اما در ادامه، درصد خطا بالا می‌رود. این کارها ماهیت تکراری دارند و طبیعتاً عوامل انسانی، از جمله وضعیت روحی و روانی اپراتور یا مسائل شخصی‌اش، می‌تواند بر دقت و کیفیت کار تأثیرگذار باشد. در مقابل، بینایی ماشین از چنین محدودیت‌هایی مبراست. این فناوری با دقت بالا، بدون خطا و به‌صورت ۲۴ ساعته، قادر به انجام پایش کیفیت است. تفاوت میان کنترل کیفی تصادفی و کنترل صددرصدی ماشینی، بسیار جدی و تأثیرگذار است.

ما در سال‌های ابتدایی، پروژه‌ای برای کنترل کیفیت قطعات کروی شکل در صنعت خودروسازی داشتیم. در این پروژه، ابعادبرداری با دقتی در حد ۲۰ میکرون انجام می‌شد و خوشبختانه نتایج بسیار رضایت‌بخش بود. طبیعتاً هرچه استفاده از بینایی ماشین در صنایع گسترش یابد، به‌ویژه در خودروسازی، محصول نهایی که به دست مشتری می‌رسد، از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود. این رضایتمندی، نه‌تنها به افزایش فروش کمک می‌کند، بلکه هزینه‌های ناشی از بازگشت کالا یا گارانتی نیز به‌شدت کاهش می‌یابد. فرض کنید در کارخانه تولید لوازم خانگی در فرایند تولید یکی از لباسشویی‌ها، نصب یک بلبرینگ از قلم بیفتد. این دستگاه، پس از دو یا سه ماه استفاده‌ مصرف‌کننده، با ایراد روبه‌رو شده و ناچار به بازگشت به کارخانه می‌شود. این مسئله، افزون بر تحمیل هزینه‌ مجدد به شرکت، نارضایتی مشتری را نیز در پی خواهد داشت.

چه توصیه‌هایی به تولیدکنندگان ایرانی با توجه به بازگشت سرمایه و چالش‌های اولیه برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های بینایی ماشین و هوش مصنوعی دارید ؟

هرچند امروزه بسیاری از تولیدکنندگان در مسیر بهره‌گیری از فناوری‌های نوین گام برداشته‌اند، اما هنوز نیز شماری از آنان از پذیرش این تحول سرباز می‌زنند و در تفکر سنتی گذشته باقی مانده‌اند. برای روشن‌تر شدن موضوع، تصور کنید که پیاده‌سازی یک سامانه‌ کنترل کیفیت برای خطوط تولید لباسشویی، حدوداً یک میلیارد تومان هزینه دربر داشته باشد. حال آنکه این مبلغ، برای کارخانه‌ای که محصولات پرفروشی در بازار دارد، عددی قابل توجیه است. ممکن است در نگاه نخست، برخی مدیران به این نتیجه برسند که به‌جای صرف این هزینه، چند نیروی انسانی استخدام کرده و کار را با حقوق ماهانه پیش ببرند، اما در یک بازه‌ یک تا سه ساله، مشخص می‌شود که هزینه‌ نیروی انسانی عملاً با هزینه‌ راه‌اندازی سیستم برابری می‌کند، با این تفاوت اساسی که سیستم نصب‌شده تا سال‌ها بدون وقفه و با دقت بالا فعالیت می‌کند. در مقام مصرف‌کننده، ما همواره پیش از خرید تحقیق می‌کنیم که کدام برند از کیفیت بهتری برخوردار است. با این حال، گاه با وجود بررسی‌های کامل، محصول نهایی ممکن است «شانسی» خوب یا بد از آب درآید. این مسئله، ریشه در همان کنترل کیفی تصادفی دارد. اگر کنترل کیفی به‌صورت دقیق، سیستماتیک و ماشینی انجام گیرد، سطح رضایت مشتریان به‌طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. در این میان، یکی از مؤثرترین شیوه‌های بازاریابی در جهان امروز، بازاریابی دهان‌به‌دهان است؛ یعنی آنچه مشتری از تجربه‌ خود با دیگران در میان می‌گذارد. مشتری راضی، به اطرافیان خود توصیه می‌کند و این زنجیره‌ معرفی، به‌صورت طبیعی باعث افزایش فروش و رشد برند می‌شود. 

یکی از مشتریان بزرگ ما، شرکت‌های فعال در حوزه‌ سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند(ITS) هستند که در زمینه‌ پلاک‌خوانی و سرعت‌سنجی در بزرگراه‌ها فعالیت می‌کنند. این شرکت‌ها از دوربین‌های ZDS استفاده می‌نمایند که به‌واسطه‌ کیفیت تصویر بالا، کارکرد بسیار مؤثری دارند. بسیاری از پروژه‌های اجرایی در شهرهایی همچون اصفهان، تهران، کرج، قم، شهرهای شمالی و سایر مناطق کشور، با استفاده از دوربین‌های تولیدی ما انجام شده و می‌توان گفت حدود نیمی از دوربین‌های مورد استفاده در جاده‌ها، اتوبان‌ها و بزرگراه‌های کشور، از محصولات ما هستند.