“La visione artificiale costituisce oggi un irrinunciabile elemento di competitività. È promotrice di un approccio di straordinario interesse e applicabilità per le aziende che intendano realmente migliorare i propri processi”, afferma Paolo Longoni, cofondatore di Image S.
È un compleanno speciale per Image S, azienda dinamica che ha cambiato la storia della visione artificiale. Nasce nel 1994 da un’intuizione di Paolo Longoni e Marco Diani e opera con successo nella tecnologia della machine vision, facendosi promotrice della sua diffusione nel nostro Paese. Impegnata nella distribuzione di componenti e soluzioni al servizio di un utilizzo più efficiente delle risorse nei processi industriali e scientifici, l’impresa di Mariano Comense, in provincia di Como, è costituita da un team di professionisti instancabili, sempre alla ricerca di nuove sfide.
di Fiammetta Di Vilio
I cambiamenti nelle regole della competizione portano le imprese a rimettersi in discussione, a maturare nuove competenze. Un elemento che emerge dalla storia di Image S (www.imagessrl.com), leader di qualità nelle tecnologie della visione artificiale, riguarda la capacità dell’impresa di potenziare costantemente le proprie risorse e rinnovare le relazioni strategiche per perseguire un obiettivo: l’innovazione dei processi industriali attraverso i sistemi proposti. Membro della European Machine Vision Association, dell’Associazione Italiana di Automazione Meccatronica e dell’Automated Imaging Association, è un punto di riferimento per quanti sviluppano sistemi di visione, ed è stata tra le prime aziende in Italia a proporre soluzioni 3D, credendo in una loro rapida affermazione sul mercato.
Sfoglia l’album dei ricordi Paolo Longoni, cofondatore di Image S. Un album lungo vent’anni, molti per chi opera nel tempo accelerato dell’hi-tech. Da principale distributore italiano di prodotti e soluzioni per image processing, selezionati per risolvere problematiche legate ai sistemi di visione in numerosi mercati, dall’industriale a quello della difesa, al medicale e scientifico, l’azienda si è evoluta e ha trovato spazio anche in altri settori, dall’automotive al packaging, dall’alimentare al farmaceutico. Oggi l’impresa di Mariano Comense è in grado di curare ogni dettaglio applicativo delle soluzioni presentate: fornisce hardware d’acquisizione delle immagini (telecamere, frame grabber o frame processor), cavi di collegamento standard e customizzati, librerie software per l’elaborazione, illuminatori speciali, ottiche e filtri oltre al supporto tecnico. Un portafoglio di oltre 20.000 articoli.
“La divulgazione scientifica rappresenta per noi un fattore imprescindibile di sviluppo. Sia con AidAM, Associazione Italiana di Automazione Meccatronica, sia con i Politecnici o i CNR lavoriamo per valorizzare le tecnologie della visione”, sostiene Milena Longoni, Responsabile Marketing e Comunicazione dell'azienda comasca.
CAPISALDI DELL’ECCELLENZA
“La qualità da sola non ha come effetto immediato il conseguimento di un vantaggio competitivo. Le risorse alla base dell’eccellenza qualitativa vanno combinate. A condizionare il risultato finale è la capacità di mettere insieme componenti, processi, intelligenza”, dice Longoni. “L’Italia è il secondo Paese manifatturiero in Europa e il quinto al mondo per saldo commerciale: questo per la capacità creativa e la laboriosità delle sue imprese. Le nuove tecnologie della machine vision sono destinate a dar vita a concetti produttivi totalmente inediti, destinati a introdurre nuove idee e una diversa organizzazione delle tecniche industriali tradizionali, che vede il cliente quale obiettivo primario attorno al quale ruotano equidistanti tutte le funzioni aziendali, permettendo così ai flussi di informazione di seguire il percorso più breve ed efficiente. Tutto ciò risulta strategico per imprese di ogni dimensione, non solo per le grandi aziende, ma anche le PMI che sviluppano e realizzano prodotti propri, complessi e in quantitativi ridotti possono ricavarne significativi miglioramenti in termini di versatilità, qualità, eliminazione degli sprechi. La visione artificiale costituisce oggi un irrinunciabile elemento di competitività. È promotrice di un approccio di straordinario interesse e applicabilità per le aziende che intendano realmente migliorare i propri processi, finalizzati in particolare alla progettazione di nuovi prodotti. Internazionalizzare, fare ricerca, avere una visione condivisa di Paese: l’hi-tech è certamente uno strumento abilitante in tal senso. La forza dell’Italia è nelle fabbriche: patria del ‘bello e ben fatto’, questa è la nostra caratteristica”. E questo è anche l’orientamento culturale di Image S. “Ci adoperiamo per diffondere in modo concreto le grandi potenzialità ancora inespresse della visione industriale applicata ai diversi settori. Crediamo nell’associazionismo e nella collaborazione con Università e istituzioni accademiche”, precisa Milena Longoni, Responsabile Marketing e Comunicazione dell’azienda comasca. “La divulgazione scientifica rappresenta per noi un fattore imprescindibile di sviluppo. Sia con AidAM, Associazione Italiana di Automazione Meccatronica, sia con i Politecnici o i CNR lavoriamo per valorizzare le tecnologie della visione. Intendiamo dare vita a luoghi di interscambio tra i ‘centri’ di produzione della conoscenza e le iniziative imprenditoriali che si localizzano attorno ad essi. In questa direzione, lo scorso anno abbiamo organizzato il 3D Technology Day, evento dedicato alla tecnologia tridimensionale nella machine vision”. Proposto in due diverse sedi, Bologna e Bergamo, il convegno, aperto dall’intervento del professor Ettore Stella del CNR ISSIA, che ha offerto una panoramica scientifica sullo stato dell’arte della tecnologia di visione 3D e sulle sue potenzialità future, è stato un’occasione preziosa per mettere in comunicazione ricercatori, imprenditori e operatori dei diversi comparti industriali.
La stessa cura con cui Image S individua e sceglie prodotti sempre più performanti e meno costosi è rivolta alla selezione del personale. “I nostri principali clienti, oltre ai costruttori di macchine, sono gli integratori di sistemi, ai quali intendiamo fornire con continuità il migliore servizio possibile”, spiega Paolo Longoni. “A questo scopo abbiamo messo a punto negli anni una struttura organizzativa efficiente, composta attualmente da 20 persone: sette specialisti, sei funzionari commerciali che coprono il territorio italiano, un tecnico di prodotto, un responsabile marketing e comunicazione e cinque addetti all’amministrazione e alla logistica. Offrire ottimi prodotti è solo il primo passo di una strategia che tende a soddisfare le esigenze dei clienti, anticipandone i bisogni. Occorre anche un team di esperti, capaci di risolvere tempestivamente ogni problema tecnico e commerciale nelle fasi di prevendita, postvendita e training. Puntiamo sulla costituzione di una partnership con il cliente, indispensabile in un settore in cui la messa a punto di un progetto può richiedere tempi lunghi”, spiega Paolo Longoni.
“La divulgazione scientifica rappresenta per noi un fattore imprescindibile di sviluppo. Sia con AidAM, Associazione Italiana di Automazione Meccatronica, sia con i Politecnici o i CNR lavoriamo per valorizzare le tecnologie della visione”, sostiene Milena Longoni, Responsabile Marketing e Comunicazione dell'azienda comasca.
GENERARE NUOVE IDEE PER LO SVILUPPO
La visione artificiale trova sempre maggiori applicazioni nell’ambito dei sistemi di produzione industriale come conseguenza dell’ormai diffusa necessità di certificare la qualità di ogni singola parte fabbricata. L’impiego di queste tecnologie apporta benefici misurabili: ripetibilità dei risultati, affidabilità dei prodotti, velocità delle procedure di ispezione. “Il controllo rientra tra i comportamenti costanti di qualsiasi sistema organizzativo”, spiega Marco Diani. “Costituisce la fase necessaria di validazione delle singole sequenze progettuali e operative, restituisce dati indispensabili per l’impostazione dei cicli successivi”. Parallelamente, nell’intento di aumentare l’affidabilità e versatilità di tali sistemi, si sta diffondendo la tecnica di affiancare alla visione bidimensionale quella tridimensionale. Queste ultime soluzioni hanno ‘abbandonato’ i laboratori di ricerca per essere utilizzate con successo nel mondo industriale. “L’introduzione dei sistemi 3D va nella direzione di garantire una maggiore affidabilità nei risultati dell’elaborazione, soprattutto in presenza di variazioni significative della luminosità ambientale piuttosto che delle caratteristiche superficiali delle parti. Tale indiscutibile vantaggio ha permesso la realizzazione di sistemi di visione particolarmente affidabili, capaci, ad esempio, di implementare funzionalità di guida robot particolarmente sofisticate, come quelle di bin picking”, continua Diani.
“L’innovazione tecnologica è per noi una priorità, una condizione irrinunciabile per essere competitivi, per soddisfare le esigenze di qualità, flessibilità e contenimento dei costi, sempre più reclamate dai clienti e da noi intese come ulteriore stimolo verso una crescita continua”, dice Diani. “Una nostra caratteristica distintiva è la capacità di assicurare un supporto completo, garantendo la soluzione più indicata per tutto il processo: dai dispositivi di illuminazione alle ottiche (differenti per qualità, lunghezze focali, dimensioni, attacchi), dalla telecamere (analogiche, digitali, CCD, CMOS, nel visibile, nell’infrarosso...) ai cavi, dalle schede di acquisizione di immagini al software”.
“I mezzi di produzione hanno conosciuto negli ultimi decenni una rivoluzione che ha sconvolto il paradigma iniziale, che prevedeva come unico parametro di valutazione dell’impianto la sua produttività. Si è passati così da impianti di tipo elettromeccanico/meccatronico a sistemi più complessi, in cui la sensoristica ha assunto un’importanza sempre più rilevante. Proprio quest’ultima, unitamente al software, rappresenta la parte più innovativa e strategica della macchina: qui i costruttori si giocano il posizionamento sul mercato e buona parte del valore aggiunto”, conclude Marco Diani.
Idee, concretezza, competenze tecnologiche, lungimiranza: un mix di sicuro effetto per fronteggiare con successo le nuove sfide degli anni a venire. Buon compleanno Image S!
Gli attuali processi manifatturieri richiedono l’ispezione di parti ad alta velocità e con un grado di precisione sempre più elevato.
L’INNOVAZIONE PASSA DA QUI
Gli attuali processi manifatturieri richiedono l’ispezione di parti ad alta velocità e con un grado di precisione sempre più elevato. Le soluzioni 2D progettate per risolvere problemi di misura tridimensionali sono complesse, costose e spesso imprecise: in un sistema di visione artificiale 2D il valore dei pixel può variare con l’illuminazione e la posizione degli oggetti, così diverse cause di instabilità possono compromettere l’affidabilità di analisi. Un sistema 3D è invece in grado di definire un oggetto in coordinate X/Y/Z, ottenendo, con diverse tecniche, una “nuvola di punti”. Attualmente sono disponibili nuovi processori in grado di sostenere il carico elaborativo per realizzare la nuvola di punti con velocità in linea con i processi manifatturieri: è questo il fattore determinante che sta portando alla diffusione delle tecniche di misura 3D.
Una tecnica ormai consolidata di acquisizione di immagini 3D è quella dello “Sheet of light”, nota in Italia anche con il nome di “triangolazione laser” o “profilometria laser”. I componenti utilizzati in tale sistema sono un proiettore laser che proietta un piano di luce perpendicolare al piano su cui è appoggiato l’oggetto da misurare e una telecamera, che inquadra l’oggetto da una posizione diversa rispetto a quella del proiettore. La ‘lama di luce’ idealmente ‘affetta’ l’oggetto e la telecamera inquadra e ‘cattura’ il profilo dell’oggetto, cioè la linea di intersezione tra il piano di luce e i contorni dell’oggetto. Poiché il profilo ottenuto è bidimensionale, il passo successivo verso la tridimensionalità consiste nel muovere l’oggetto da misurare, lasciando fermi proiettore laser e telecamera, così da collezionare una sequenza di immagini che contengono altrettanti profili dell’oggetto. A questo punto sarà necessario calibrare il sistema di acquisizione per esprimere l’immagine all’interno di coordinate metriche sul PC. Sarà necessario calibrare tre ‘mondi’: quello catturato dalla telecamera; quello descritto dall’angolo compreso tra il punto di proiezione del piano di luce laser e la telecamera; quello descritto dall’avanzamento dell’oggetto sotto il fascio di luce. L'obiettivo è poter esprimere metricamente la distanza tra un’immagine e la successiva della sequenza. Componendo le tre calibrazioni si ottiene un’immagine 3D in formato metrico e su quest’immagine è possibile effettuare tutte le misure utili, con un elevato grado di precisione e accuratezza.
In certe applicazioni può essere necessario estrarre milioni di profili per ricostruire un’immagine 3D accurata. Esistono diversi tipi di soluzioni per estrarli, di tipo software e hardware. Le soluzioni puramente software, come ad esempio la libreria Halcon di MVTec Software GmbH, sono meno veloci ma più flessibili: è il software ad estrarre ogni singolo profilo, ma le immagini possono essere preprocessate sul PC. Oppure si possono usare le soluzioni basate su frame grabber dotati di processori per il preprocessing dell’immagine: la fase di estrazione del profilo avviene all’interno di un frame grabber, che poi invia la sequenza di profili al PC. Quest’ultima è offerta, per esempio, dalla società tedesca Silicon Software. Esiste poi la tecnica del processing all’interno della telecamera di Automation Technology: qui è la stessa telecamera ad estrarre i profili e inviarli al PC. Infine ricordiamo le soluzioni all-in-one come i Gocator di LMI Technologies, sensori intelligenti 3D concepiti per offrire una massima facilità d’uso abbinata a potenza elevata. I Gocator vengono forniti già precalibrati, pronti per effettuare scansioni e misurazioni in pochi minuti.
La scelta delle soluzioni descritte va fatta considerando i parametri più importanti rispetto al tipo di applicazione: le soluzioni software garantiscono maggior flessibilità a scapito della velocità, mentre le soluzioni hardware sono molto più rapide ma anche più rigide.
Le nuove tecnologie della machine vision sono destinate a dar vita a concetti produttivi totalmente inediti, destinati a introdurre nuove idee e una diversa organizzazione delle tecniche industriali tradizionali.
UN’AMPIA GAMMA DI OPPORTUNITÀ
Image S è rappresentante italiana delle maggiori case produttrici di sistemi di Machine Vision, fra cui Adlink, Automation Technology, AVT, CCS, Coherent, Components Express, Cyberoptics, Teledyne Dalsa, Gardasoft, Ids, Teledyne Ipd, Imago Tec, Kowa, Jai, Lensation, LMI, Mikrotron, Midwest Optical, MVTec, Navitar, Neurallabs, Phlox, Prophotonics, Qioptic, Silicon Software, Teledyne Radicon, Thinklogical, TussVision, Vivid Engineering, Volpi, VS Technology, Zeiss.