工业4.0时代的个性化商品生产

在工业4.0时代，商品的生产方式将发生显著变化。借助有效数据处理，制造商能够提供定制化的产品。从产品设计到生产及运输，每个环节都将朝着自动化和个性化的方向发展。图像处理系统将在这一过程中发挥关键作用。

如何定制个人商品？

设想一下，如果你想购买一条裤子，传统的做法是在商店里试穿，或者在网上按照标准尺寸（如S到XL）选购。这种大规模生产方式降低了单位产品的成本。

而在工业4.0时代，纺织品生产可能会有所不同。客户一旦选定款式，图像处理系统（即机器视觉系统）就会测量其各项尺寸。例如，在一个小型更衣室内安装四个摄像头，分别拍摄身体的两侧。软件控制测量过程，并决定衣物的裁剪方式。随后，整个生产流程将自动进行，直到完成运输。

未来的服装店将不再堆满大量实物商品，而是通过丰富的虚拟选项和快速可靠的生产流程来满足客户需求。

工业相机系统如何实现未来生产流程？

工业相机系统构建的图像处理系统早已成为自动化生产的关键组成部分。在各个生产环节中，为了保证高效和高质量的生产，图像处理系统不可或缺。这些系统在原材料检测、生产过程监控（如瑕疵检测）、最终检查和质量保证等环节中都发挥着重要作用。

工业4.0的核心在于网络化和更广泛的数据通信。通过全面的数据采集和有效的信息交互，实现自组织、深度定制的高效生产。

图像处理技术在提取特定信息时起着决定性作用。值得注意的是，随着相机性能的提升，其体积越来越小，价格也逐渐降低。现代相机系统既小巧又高效，具备与大型复杂相机相媲美的功能，甚至更为出色。科技进步和网络化的扩展为工业4.0的应用带来了更多可能性。

小规模生产的新机遇

工业4.0的重要影响之一是，通过控制自动化技术，无论是大批量生产还是小批量生产，许多工件都可以低成本生产——“单件生产”已经成为一种常见模式。例如，上述提到的纺织品生产以及根据客户指定规格单独设计和生产的金属物件（如邮箱、栏杆等）。

然而，精确的工业相机系统如何服务于这一切？

可以想象，这种系统可用于为新生产的金属部件进行涂层。基于预先编程的上色流程，自动喷嘴可以正常工作。传统生产中，提前规划预设程序非常困难。但通过设计规格，理论上可以实现预设程序。不过，计算出最终喷射模式的复杂性和不确定性较高。与传统生产方式不同，工业相机可以实时测量产品形状和位置，并据此指挥喷枪臂。此外，还可以从光学角度控制涂层效果，如评估着色度或检测复杂的反射指数。这些控制数据可以实时传送到控制单元中。这种自动化涂装系统也可以成为自我学习系统，基于先前处理经验，对于相似的新组件，可以更高效地处理。

相机是不知疲倦的流程审核员

传感器数据可以帮助检测设备行为的变化和瑕疵，并自动生成应对措施（如改变处理参数、更换材料或拨打服务电话等）。这种功能不仅适用于生产设备，也适用于已完成的产品。工业相机不知疲倦地审核大件和小件产品的颜色、结构和几何形状等特性参数，确保产品质量或进行必要的纠正，因此至关重要。润滑度、磨损程度和生锈情况等“软因素”也会被纳入工业相机的操作机制，并为企业的资源规划系统提供数据支持。

生产中的图像处理——机器人与人类并肩合作

生产人员也将从工业相机中受益。尽管自动化取得了巨大进展，但在工业生产中，人类仍然扮演着不可或缺的角色，原因包括人类的感官能力、灵活性和耐力等。

尽管如此，未来的生产流程仍将发生变化，这也是工业4.0的一部分。通过将智能机器视觉系统集成到头盔、服装、工具中，可以提高人类的工作效率。目前，已经存在一些高精度的小型工业相机，体积仅相当于邮票，重量不到30克。这些视觉系统记录工业活动和工作状态，审核生产结果，确定合适的后续步骤或其他信息，并将这些信息传递给人类。例如，“增强现实”智能眼镜上的自动通知功能就属于这类应用。因此，视觉系统可以促进生产材料的及时供应，进一步提高生产力。

总结

无论当前如何定义“工业4.0”，在未来的生产和商业流程中，图像处理技术将起到关键作用。预计以下几点将会实现：

• 基于图像处理系统的应用，将出现更多高效的商业模式。
• 通过广泛的数据采集和视觉识别信息，生产将实现自动化和自组织。
• 基于高度网络化的视觉系统，生产将变得更加高效。