杉巖資料:工業視覺的智慧儲存之道

杉巖資料發表於2020-05-12

製造業是立國之本、興國之器、強國之機。智慧製造為中國製造業跨越發展提供了歷史性機遇。人工智慧與製造業深度融合所形成的新一代智慧製造技術,成為新一輪工業革命的核心驅動力。


在新制造環境下,工業視覺在質量管理的流程中扮演相當重要的角色。作為智慧製造的“智慧之眼”,工業視覺不僅提高檢測效率和準確度,進一步提升產出功率與降低查驗人員的作業負荷,還可讓產品的出貨質量更穩定。




1、 工業視覺助力智慧製造



工業視覺是計算機視覺的一大分支,更注重廣義影像訊號與自動化控制方面的應用,提高生產的柔性和自動化程度。在一些不適合人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用工業視覺來替代人工視覺,提高生產效率和生產的自動化程度。而且工業視覺易於實現資訊整合,是實現自動化整合製造的基礎技術。隨著智慧製造的發展,工業視覺也迎來了新的應用需求。


一個典型的工業視覺系統(AOI、MVI)包括:光源、鏡頭、 相機(包括CCD相機和CMOS相機)、影像處理單元(或影像捕獲卡)、影像處理軟體、監視器、通訊 / 輸入輸出單元等。




 表1 工業視覺的優勢


2、 資料儲存遇挑戰


工業視覺的引入,便利了產品生產的同時,也帶來新的挑戰。為了生產資料的留痕和追溯,生產企業需要將工業視覺產生的海量圖片資料進行儲存。傳統的儲存方式是直接儲存在工控機中,但這種方式的可管理性、擴容性、安全性等都比較低。具體體現在以下幾個方面:


傳統資料保護措施,安全性低

由於資料都儲存在工控機中,只能透過RAID保護圖片資料,如果有多個硬碟損壞就會導致資料的丟失,更會造成生產線的停工,影響很大。因此,這種資料保護措施給後續的運維帶來很大的壓力。為了保障智慧製造生產線7*24小時不間斷生產,需要提供高穩定性、高可靠性的資料儲存方案。


監管需求升級,容量擴容難

產品從製造到出廠,按照不同行業的管理要求,工業視覺圖片資料都需要儲存七天到一個月不等,生產中如果精度提高、拍攝維度增多或儲存時間延長時,都會面臨儲存擴容的問題。傳統儲存模式擴容時,必須停止生產線增加硬碟,影響生產效率,且運維繁瑣。


訪問時延高,無法滿足檢索需求

除生產線的工業視覺裝置需要實時呼叫圖片外,還有很多後續QA裝置需要重新對工業視覺圖片進行篩查比對,傳統模式下圖片儲存在本地儲存中只支援檔名檢索,無法透過其他屬性或標籤資訊進行檢索,且在檔案數量比較大的時候,搜尋效能非常慢,無法滿足實時檢索需求。


3、 物件儲存解難題


為了解決工業視覺場景下圖片儲存的難題,杉巖資料提供了工業圖片儲存解決方案。該方案基於行業領先的分散式物件儲存技術,透過杉巖物件儲存整合通用x86伺服器及其磁碟資源,提供了全面的資料儲存、資料管理和資料智慧服務。如下圖所示:



 圖2 工業圖片儲存解決方案


在建設專案時,考慮到方案上線的實用性、可持續性、便捷性,客戶會更關注解決方案的以下幾個維度:


建設模式選擇

在建設該場景時,不少客戶都會考慮公有云還是私有云。

公有云基礎架構是多租戶、共享的。對於給定的使用者,它似乎是無限的,因為可以為不可預料的工作負載,按需擴充套件資源,當需求減少時還可以縮減。

但在製造業場景中,有部分資料是保密的,不適合放在公有云。其次由於生產線是7*24小時不間斷生產,資料量也是源源不斷的增長,所以公有云的彈性伸縮特性對客戶沒有意義。並且由於持續不斷的資料產生,這些資料如果儲存到公有云需要佔用大量的網路傳輸頻寬。

因此,製造業更適合採用私有云儲存。


未來的生產效率

生產線上的工業相機拍攝的照片傳輸給視覺分析軟體進行檢測,檢測完成後根據結果進行引導處理,同時將圖片儲存到物件儲存中,圖片儲存完成後生成線才會繼續檢測下一個工件,因此圖片的拍攝、分析、儲存效率直接決定了生產效率。

杉巖資料提供的物件儲存解決方案對整體的網路、部署模式等進行了綜合最佳化,保證了最短的傳輸路徑和最快的儲存效率。同時物件儲存的整體效能和節點數呈正比,並且每個節點提供了GB級頻寬,可以保證海量資料的快速儲存和檢索。


業務的快速上線

目前工業視覺還在快速發展階段,其視覺分析軟體的程式語言多種多樣、生產廠商來自全球各地。杉巖資料提供各種語言的SDK和API介面,並且提供了專業技術人員支撐業務系統的介面改造,滿足各種工業視覺應用的快速改造和上線。


資料管理的便捷性

杉巖資料的物件儲存提供了資料的標籤管理和檢索服務,客戶可以根據需要在視覺化的介面中對資料進行檢索、下載等操作。並且物件儲存提供了獨有的小檔案最佳化處理技術,面對億級圖片的檢索可以提供毫秒級訪問效能。


生產資料的生命週期管理

杉巖資料的解決方案提供了資料的全生命週期管理,全流程記錄了資料的各種操作,以便進行生產細節追溯。同時解決方案提供了內建的智慧資料處理引擎,可以根據不同生產線的資料管理要求進行資料自動歸檔、圖片格式轉換、定時刪除。


當前,隨著新基建的不斷投入,智慧製造發展如火如荼,為社會帶來持續不斷的動能。智慧製造離不開工業視覺,是實現工業自動化和智慧化的必要手段,杉巖資料將透過構築完整的海量資料儲存解決方案為工業視覺應用添動力。


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