Chassis assembly monitoring using Python: a computer vision-based approach

Monitoramento de montagem de chassis utilizando Python: uma abordagem baseada em visão computacional

Autores

  • Orlando Rosa Junior Faculdade SENAI Félix Guisard
  • Anderson Lamim Junior Faculdade SENAI de Tecnologia Félix Guisard
  • Alex Pisciotta Faculdade SENAI de Tecnologia Félix Guisard https://orcid.org/0000-0003-3898-4263

Resumo

Currently, with the introduction of Industry 4.0 into the market, the digital transformation of production plants is of utmost importance. For this purpose, some tools of computer science are being increasingly explored and utilized in industrial automation to provide computational resources as a technological enhancement. One of these areas is computer vision, which can be implemented using the Python language with the help of the OpenCV library, allowing for the manipulation of images and videos. In this way, this article covered the application of computer vision to detect the presence of chassis at the assembly station. It was integrated with an Indusoft Web Studio supervisory system via OPC UA communication, enabling production history by storing data in a MySQL database. It also described all the peripherals used in the chassis assembly monitoring project. Finally, the results achieved using computer vision compared to the use of optical sensors to identify the chassis on the assembly line were showed, considering the same chassis reading distance relative to the sensors. The results obtained using cameras for chassis monitoring were satisfactory. The field of view of a camera can detect the presence of the chassis at the assembly station, as well as obtain assembly times and production quantities.

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Biografia do Autor

Anderson Lamim Junior, Faculdade SENAI de Tecnologia Félix Guisard

Possui graduação em Engenharia Mecatrônica pela Faculdade ETEP (2017), possui graduação em Tecnologia Automação Industrial pela Faculdade FATEC (2017), cursando atualmente a Pós-Graduação em Automação e Robótica Industrial pela Faculdade SENAI de Tecnologia Felix Guisard (2023). Tem experiência na área de automação industrial.

Alex Pisciotta, Faculdade SENAI de Tecnologia Félix Guisard

Aluno especial do Doutorado na UNESP de Guaratinguetá, Mestre em Engenharia Mecânica - área de Projetos pela UNITAU (2020), Pós Graduação Lato Sensu Especialização em Automação e Controle Industrial pela UNITAU (2012), certificado pelo Programa Especial de Formação Pedagógica de Docentes para as disciplinas da educação profissional técnica de nível médio pela UNITAU (2009), graduado em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrônica pela UNITAU (2005) e Técnico em Eletrônica pela escola Dr. Alfredo José Balbi - UNITAU (2000). Foi aluno homenageado com honra ao mérito por maior nota global dentre os formandos de 2005 da Engenharia Elétrica e obteve a maior nota da instituição dentre os alunos concluintes no ENADE 2005 (Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes). Professor de disciplinas técnicas na graduação da escola SENAI Félix Guisard em Taubaté e na Anhanguera Educacional. Também atua como freelancer na área de desenvolvimento eletrônico. Tem experiência na Docência desde 2009, e lecionou em cursos técnicos, graduações e pós-graduações. Em constante atualização técnica, se interessa muito pela área de desenvolvimento de hardware, firmware e software, além de automação e robótica. Possui experiência na indústria eletro-eletrônica e automobilística desde de 2000. Já atuou como Engenheiro de Inovação, Engenheiro de Desenvolvimento PD, Líder de Projetos, Engenheiro de Máquinas, Engenheiro de Processos, Engenheiro da Qualidade e Técnico Eletrônico de reparos. Participação em feiras de tecnologia, seminários e autor de livros e artigos. Experiência de trabalho em 5 países.

Referências

ADUSUMALLI, H. et al. Face Mask Detection Using OpenCV. Proceedings of the 3rd International Conference on Intelligent Communication Technologies and Virtual Mobile Networks, ICICV 2021, p. 1304–1309, 4 fev. 2021a.

ADUSUMALLI, H. et al. Face Mask Detection Using OpenCV. Proceedings of the 3rd International Conference on Intelligent Communication Technologies and Virtual Mobile Networks, ICICV 2021. Anais...Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 4 fev. 2021b.

ÁGUILA-LEÓN, J. et al. Design and Deployment of a Web SCADA for an Experimental Microgrid. 8 fev. 2021.

AMARNATH, M.; SUDHARSHAN, N.; SRINIVAS, P. Automatic detection of defects in welding using deep learning - a systematic review. Materials Today: Proceedings. doi:10.1016/j.matpr.2023.03.268

AVEVA. InduSoft Web Studio agora é AVEVA Edge: Um novo nome e uma excelente oportunidade. Disponível em: <https://www.aveva.com/en/perspectives/blog/indusoft-web-studio-is-now-aveva-edge/>. Acesso em: 7 set. 2023.

BRACARENSE, A. Q et al. Manipulador robótico remanufaturado dotado de sistema de visão para uso em soldagem. Congresso brasileiro de Engenharia de Fabricação, 2017. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Fagner-Coelho-2/publication/319994337_ROBOTIC_MANIPULATOR_REMANUFACTURED_GIFTED_VISION_SYSTEM_FOR_WELDING_APPLICATION/links/5e81c699a6fdcc139c1433e6/ROBOTIC-MANIPULATOR-REMANUFACTURED-GIFTED-VISION-SYSTEM-FOR-WELDING-APPLICATION.pdf. Acesso em 21 ago. 2023.

BRUCKNER, D. et al. An Introduction to OPC UA TSN for Industrial Communication Systems. Proceedings of the IEEE, v. 107, n. 6, p. 1121–1131, 1 jun. 2019.

FELTRIN, F. PYTHON DO ZERO: à Programação Orientada a Objetos. Curitiba-PR: EDITORA UNIORG, 2019.

FELTRIN, F. VISÃO COMPUTACIONAL EM PYTHON. Curitiba-PR: EDITORA UNIORG, 2020.

FUMAGALLI, M.; BRANCO, A.; DIAS, W. Implementação de protocolo OPC UA para controle de uma célula de manufatura, utilizando framework Web voltado para Indústria 4.0. [s.l: s.n.].

FERREIRA, L. S.; JAIMES, B. R. A. Aplicação de visão computacional para automatização do processo de reconhecimento de placas de aço bruto. Disponível em https://www.researchgate.net/profile/Hidalyn-Souza/publication/343017743_Desenvolvimento_de_um_estudo_e_construcao_de_um_bastao_solar_para_obtencao_de_dados_periodicos_do_solo/links/5f11b2624585151299a1bc98/Desenvolvimento-de-um-estudo-e-construcao-de-um-bastao-solar-para-obtencao-de-dados-periodicos-do-solo.pdf#page=193. Acesso em 20 ago. 2023.

LIMA, I. V.; JARUSSI, K. F. SISTEMA DE MONITORAMENTO DE LINHA DE PRODUÇÃO. [s.l: s.n.].

LIU, C. et al. A Cyber-Physical Machine Tools Platform using OPC UA and MTConnect. Journal of Manufacturing Systems, v. 51, p. 61–74, 1 abr. 2019.

MARIA DOS SANTOS, V.; FRANCISCO SANTOS, D.; LIMEIRA AZEVEDO GOMES, V. MODELAGEM DA CABEÇA DE PRODUÇÃO DE UM POÇO COM BCP UTILIZANDO O INDUSOFT. 2021.

MARQUES DE OLIVEIRA, C. et al. INTEGRAÇÃO DE EQUIPAMENTOS OBSOLETOS AO NOVO MODELO DE INFORMAÇÃO DA AUTOMAÇÃO: comunicação de um sistema SCADA com um CLP Bosch CL151. v. 4, p. 47–70, 2019.

MINCHALA, L. I. et al. An Open Source SCADA System to Implement Advanced Computer Integrated Manufacturing. 2016.

MORATO, A. et al. Assessment of Different OPC UA Implementations for Industrial IoT-Based Measurement Applications. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, v. 70, 2021.

OKS, S. J. et al. Embedded vision device integration via OPC UA: Design and evaluation of a neural network-based monitoring system for Industry 4.0. Procedia CIRP, v. 100, p. 43–48, 2021.

OPC FOUNDATION. What is OPC? Disponível em: <https://opcfoundation.org/about/what-is-opc/>. Acesso em: 3 ago. 2023a.

OPC FOUNDATION. Arquitetura Unificada. Disponível em: <https://opcfoundation.org/about/opc-technologies/opc-ua/>. Acesso em: 1 set. 2023b.

PEREIRA, E. S.; MARCONDES L. S.; SILVA, J. M. On-Device Tiny Machine Learning for Anomaly Detection Based on the Extreme Values Theory. IEEE Micro, vol. 43, n. 6, p. 58-65, nov-dec 2023, DOI: 10.1109/MM.2023.3316918.

PINASO, G.; FIGUEIREDO, L.; RICHETTO, K.; RICHETTO, M.; ROSA JUNIOR, O. Machine learning applied to hydro generator stator bars quality control: Machine learning aplicado ao controle de qualidade de barras estatóricas de hidrogeradores. Concilium, [S. l.], v. 23, n. 22, p. 1–16, 2023. DOI: 10.53660/CLM-2478-23T12. Disponível em: https://clium.org/index.php/edicoes/article/view/2478. Acesso em: 4 jul. 2024.

PHISYSTEMS. INDUSOFT WEB STUDIOTM. Disponível em: <http://www.phisystems.com.br/indusoft-web-studio/>. Acesso em: 7 set. 2023.

RAWAT, B.; PURNAMA, S.; MULYATI. MySQL Database Management System (DBMS) On FTP Site LAPAN Bandung. International Journal of Cyber and IT Service Management (IJCITSM), v. 1, n. 2, p. 173–179, 2021.

SATPUTE, N. et al. A Review on Online Classroom Attendance Marking System Using Face Recognition, Python, Computer Vision, and Digital Image Processing. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), v. 9, p. 2321–9653, 2021.

SILVA, A.; MICHEL, H. Gateway LoRaWAN com Conexão OPC UA para Dispositivos IoT Industriais. Procedings do XV Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente. Anais...SBA Sociedade Brasileira de Automática, 2021.

SUNDARAM, K. S. et al. Smart Vehicle Monitoring System Using Opencv. 2020.

TORRES, D. MySQL Essencial: Do Básico ao Avançado - um curso prático. [s.l.] KyriosBook, 2023.

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Publicado

2024-08-02

Edição

Seção

Articles