Ile kosztuje system wizyjny?

Czy systemy wizyjne są drogie?

Odpowiedź na te pytania nie jest jednoznaczna i brzmi: to zależy.

Koszt systemu wizyjnego jest uzależniony od wielu czynników, przede wszystkim od stopnia skomplikowania aplikacji i poziomu trudności.

Czy stać Cię na brak systemu wizyjnego?

Zanim przejdziemy do cen, zadaj sobie pytanie, czy stać Cię, na brak systemu wizyjnego w kontroli jakości produktów? Inwestycja w system wizyjny to kluczowy krok dla firm dążących do eliminacji kosztownych błędów jakościowych i ochrony swojej reputacji. Zamiast ponosić ogromne straty związane z reklamacjami, zwrotami i nawet ryzykiem dla zdrowia klientów, warto postawić na proaktywne działanie, jakie oferuje wizja maszynowa. Wyobraźmy sobie sytuację, w której wadliwy nadruk etykiety na butelce płynu do naczyń generuje masowe zwroty z sieci handlowych, a brak daty przydatności do spożycia na opakowaniu leku naraża zdrowie pacjentów. W branży motoryzacyjnej, gdzie produkuje się kluczowe podzespoły takie jak poduszki i pasy bezpieczeństwa, błędy mogą mieć tragiczne konsekwencje. Automatyczna kontrola jakości, precyzyjne wykrywanie defektów i zwiększenie efektywności produkcji to tylko niektóre z korzyści, jakie niesie ze sobą ta technologia. Koszt systemu wizyjnego, choć zróżnicowany w zależności od stopnia zaawansowania, szybko się zwraca, gwarantując wysoką jakość produktów i budując zaufanie klientów.

Czujniki wizyjne – proste i ekonomiczne rozwiązania

W przypadku prostych aplikacji, takich jak kontrola obecności elementów, podstawowe pomiary czy inspekcja wizualna, wystarczające mogą okazać się czujniki wizyjne. Ich ceny wahają się w przedziale 1,5 – 3 tys. EUR. Charakteryzują się one najczęściej:

Wbudowanym obiektywem i oświetleniem.
Prostą konfiguracją, przystępną nawet dla użytkowników z niewielkim doświadczeniem.
Ograniczonym zestawem narzędzi wizyjnych (np. lokalizacja wzorca, kontrola jasności, kontrastu, liczenie pikseli, wykrywanie krawędzi, pomiary odległości i średnicy).
Rozdzielczością w zakresie VGA do 1,6 Mpx.

Niestety, często pojawia się pokusa, aby stosować czujniki wizyjne w bardziej skomplikowanych i trudniejszych aplikacjach niż te do których są przeznaczone. Dotyczy to zarówno klientów, którzy dopiero zaczynają swoją przygodę z wizją maszynową, jak i przedstawicieli handlowych producentów systemów wizyjnych, którzy za wszelką cenę chcą sprzedać tańsze rozwiązanie nie odpowiednie do danego zadania. Czasami udaje się w ten sposób zrealizować działającą aplikację, ale często kosztem ogromnej ilości czasu poświęconego na parametryzację i ciągłe korekty.

Koszty te mogą okazać się bardzo wysokie, zwłaszcza gdy weźmiemy pod uwagę stawkę dzienna doświadczonego inżyniera utrzymania ruchu. Ponadto, firmy integratorskie, które decydują się na nieadekwatne urządzenia, ryzykują karami umownymi za opóźnienia w realizacji projektu, spowodowane niestabilną inspekcją wizyjną.

Kamery inteligentne – większe możliwości, ale nieco wyższe koszty

Kamery inteligentne oferują szerszy zakres możliwości i znajdują zastosowanie w bardziej zaawansowanych aplikacjach. Ich ceny zaczynają się od 3-4 tys. EUR, a cena najdroższych modeli może oscylować w okolicach 20 tys. EUR. Koszt kamer inteligentnych zależy od takich czynników jak:

Rozdzielczość kamer od VGA do 16 Mpx,
Dostępne również kamery 3D i liniowe
Dostępny zestaw narzędzi wizyjnych, w tym opartych na regułach i sztucznej inteligencji (Deep Learning bądź Edge Learning).
Zaawansowane opcje konfiguracji (konfiguracja kamer Cognexa w „Spreadsheet” - arkusz kalkulacyjny).

W wypadku stosowania kamer inteligentnych zaczynamy mówić najczęściej już o systemie składającym się oprócz kamery również z optyki (często zaawansowanej), oświetlaczy, filtrów np. pasmowo przepustowych, polaryzacyjnych itp. Sama kamera jest zazwyczaj najdroższa w zestawie, ale akcesoria również mogą również stanowić niemały koszt.

W kamerach inteligentnych „z wyższej półki” (najdroższe) dostępne są narzędzia oparte na sztucznej inteligencji (Deep Learning), gdzie programista samodzielnie wyucza sieci neuronowe, co wymaga dodatkowych licencji. W średnim przedziale cenowym znajdują się kamery z wstępnie wyuczonymi przez producenta narzędziami również bazującymi na sztucznej inteligencji (Edge Learning).

Systemy oparte na komputerach przemysłowych i oprogramowaniu wizyjnym

W najbardziej wymagających aplikacji, gdzie potrzebna jest obsługa wielu kamer, zaawansowana analiza obrazu, duża moc obliczeniowa i najwyższa wydajność, idealnym rozwiązaniem są systemy oparte na komputerach przemysłowych z dedykowanym oprogramowaniem wizyjnym, takim jak CognexDesigner z VisionPRO.

Korzyści i elastyczność

Takie systemy czasami okazują się bardziej opłacalne niż stosowanie wielu zaawansowanych kamer inteligentnych. Przykładowo, zastąpienie 4 kamer inteligentnych, z których każda kosztuje 10 tys. EUR, systemem komputerowym pozwala zaoszczędzić znaczną sumę pieniędzy na sprzęcie.

Podstawowe składniki system to komputer przemysłowy wyposażony w co najmniej jeden frame grabber, karta komunikacyjna z we/wy i oczywiście licencja typu Run+Train. Koszt takiego zestawu zaczynają się od 8-10 tyś EUR.

Aby zbudować kompletny system potrzebne są dodatkowe komponenty w tym kamery podłączane do komputera:

Kamery przemysłowe: Relatywnie tanie, służące do rejestracji i przesyłania obrazu do komputera (ceny od 200-300 EUR/szt., rosnące wraz z rozdzielczością i typem matrycy (tańsze Rolling Shutter, droższe Global Shutter). Kamery o bardzo wysokich rozdzielczościach mogą kosztować kilka tyś EUR.
Okablowanie: Kilkadziesiąt EUR za sztukę.
Obiektywy: Standardowe, stałoogniskowe od 100 EUR/szt., zaawansowane obiektywy mogą kosztować nawet kilka tysięcy EUR.
Oświetlenie: Kluczowy element systemu, często niedoceniany, stanowiący 70-80% niezawodności aplikacji. Koszty od 100-200 EUR za podstawowe oświetlacze do kilku lub kilkunastu tysięcy EUR za zaawansowane systemy oświetlenia często budowane specjalnie pod wymagania aplikacji.

Koszty i wyzwania

Sumaryczny koszt zestawu z 4 kamerami, podstawową optyką i oświetleniem może wynieść kilkanaście tysięcy EUR, co stanowi zdecydowanie niższą kwotę niż podobne rozwiązanie bazujące na 4 kamerach inteligentnych. Główną barierą jest jednak wysoki „próg wejścia” w programowanie takich systemów. Niezbędna okazuje się np. znajomość podstaw programowania C#, aby tworzyć skrypty. Dlatego większość klientów i integratorów zleca to zadanie wyspecjalizowanym firmom. Koszt zaprogramowania tego rodzaju systemów wizyjnych może stanowić znaczny koszt inwestycji.

Czy istnieje górna granica ceny tego typu rozwiązań. W najbardziej zaawansowanych aplikacjach, wykorzystujących sztuczną inteligencję i komputery wyposażone nawet w 4 x GPU, koszty mogą sięgać dziesiątek tysięcy EUR lub więcej. Same komputer przemysłowe pozwalający na zrealizowanie takich aplikacji może kosztować 10-20 tys. EUR (w zależności np. od zastosowanych typów kart graficznych).

Podsumowanie

Precyzyjne określenie kosztów systemu wizyjnego często okazuje się niezwykle trudnym zadaniem. Wynika to z faktu, że ostateczna cena jest ściśle związana ze specyfiką zadania, które system ma rozwiązać. W przypadku prostych, typowych zastosowań, oszacowanie kosztów na etapie wstępnej wyceny jest zazwyczaj dość dokładne. Jednak im bardziej złożona i trudniejsza jest inspekcja wizyjna, tym bardziej kłopotliwe staje się precyzyjne określenie kosztów. Często zdarza się, że po przeprowadzeniu testów wykonalności, ostateczna cena znacząco odbiega od pierwotnych szacunków. Na szczęście, nie zawsze oznacza to wzrost kosztów.