Współczesny przemysł stawia coraz większy nacisk na automatyzację i precyzję, a rozwój nowoczesnych technologii – takich jak systemy wizyjne – odgrywa kluczową rolę w optymalizacji procesów produkcyjnych. Projekt pod nazwą „System wizyjny do weryfikacji położenia ładunków na kompletacji opakowań w zrobotyzowanej linii paletyzacji” to nie tylko ambitne wyzwanie techniczne, ale również doskonały przykład, jak młodzi ludzie – jeszcze na etapie edukacji średniej – mogą realnie zaangażować się w rozwiązywanie rzeczywistych problemów przemysłowych. Dla uczniów Zespołu Szkół Transportowo-Komunikacyjnych im. Tadeusza Kościuszki w Lublinie – Nikoli Otulskiej, Antoniego Szalusia, Filipa Wawrzeniaka, była to okazja do połączenia wiedzy teoretycznej z praktyką, pracy zespołowej z nowoczesnym zarządzaniem projektami, a także technologii z kreatywnym podejściem do inżynierii.
Na czym polegało Wasze zadanie w ramach konkursu „Wschodzący Innowatorzy”?
Zadanie konkursowe polegało na opracowaniu systemu wizyjnego, który byłby w stanie weryfikować położenie kartonów na przenośniku z wzorcowym (prawidłowym) ułożeniem, przed pobraniem kartonów przez chwytak robota przemysłowego. Założenie jest takie, że system wizyjny ma działać poprawnie niezależnie od oświetlenia panującego w hali produkcyjnej.
Jak zareagowaliście, gdy dowiedzieliście się, że to właśnie Wasza szkoła będzie współpracować z firmą Wikpol Sp. z o.o. nad rzeczywistym problemem z linii produkcyjnej?
Zareagowaliśmy z dużym entuzjazmem. Byliśmy bardzo zadowoleni z możliwości udziału w tak zaawansowanym i praktycznym projekcie. Pojawiła się w nas silna motywacja – poczuliśmy, że możemy realnie przyczynić się do rozwiązania konkretnego problemu technologicznego.
System wizyjny do kontroli kartonów – brzmi bardzo technicznie. Jak przetłumaczyliście założenia zadania konkursowego na konkretny plan działania?
Podczas spotkania w siedzibie firmy Wikpol Sp. z o.o. ponownie omówiliśmy istotę problemu oraz oczekiwania. Wspólnie zdefiniowaliśmy wstępny plan działania, który stał się podstawą naszych dalszych prac. Wspólnie z przedstawicielem firmy Wikpol założyliśmy, że działanie systemu
weryfikacji będzie się opierać na porównaniu chmury punktów uzyskanej z czujnika z chmurą wygenerowaną na podstawie informacji o wymiarach
kartonu oraz ilości i orientacji kartonów w grupie. Kolejnym etapem projektu było ustalenie standardów komunikacji pomiędzy nami, a firmą Wikpol. Zdecydowaliśmy się na wykorzystanie narzędzia jakim jest Trello.
Jak podzieliliście między sobą obowiązki w zespole? Czy każdy od początku wiedział, w czym czuje się najlepiej, czy to wyszło w trakcie pracy?
Pracowaliśmy ze sobą w tym składzie już nie pierwszy raz, dlatego znamy swoje mocne i słabe strony co pozwoliło nam sprawnie podzielić swoje obowiązki. Jak wspomniałem wcześniej, ustaliliśmy z firmą, że komunikacja oraz raportowanie postępów w projekcie odbywać się będzie za pomocą aplikacji Trello. Stworzyliśmy w niej trzy tablice z polami: to do (do zrobienia), doing (w trakcie wykonywania), done (wykonane). Dzięki temu mogliśmy na bieżąco analizować postępy w projekcie i realizować poszczególne zadania. poprawiła organizację pracy – każdy wiedział, za co
odpowiada i na jakim etapie znajdują się poszczególne zadania. Choć znaliśmy wcześniej koncepcję kanban, to z Trello korzystaliśmy po raz pierwszy – i bardzo pozytywnie oceniamy to narzędzie za jego przejrzystość i intuicyjność.
Co było dla Was największym wyzwaniem na samym początku projektu?
Największym wyzwaniem okazały się ograniczenia techniczne – głównie niekompatybilność szkolnych kart graficznych z oprogramowaniem do obsługi systemów wizyjnych. To znacznie utrudniło nam start projektu.
Skoro tworzyliście system wizyjny, z pewnością wymagało to doboru odpowiedniego sprzętu, takiego jak chociażby kamera. Jak wyglądał proces wyboru i na jaki model się ostatecznie zdecydowaliście?
Aby wybrać najlepszą dla nas opcję, zapoznaliśmy się z przewodnikiem technologii wizyjnych od firmy SICK. Do naszego projektu wybraliśmy najważniejsze kryteria dotyczące kamery, na które zwracaliśmy uwagę: dokładność, zasięg, IP65, rozdzielczość, komunikacja przez protokół Ethernet zamiast USB (lepiej nadaje się do linii paletyzacji), cena max.: 4 000 PLN. Po analizie parametrów technicznych oraz budżetu zaproponowaliśmy kilka modeli kamer. Ostateczny wybór padł na kamerę Luxonis Oak-D-Pro PoE, której parametry umożliwiły optymalną pracę w zróżnicowanych warunkach halowych. Ten model został także zaakceptowany przez firmę Wikpol.
Jak wyglądała próba instalacji biblioteki pointcloud?
Po skomunikowaniu kamery z komputerem próbowaliśmy zainstalować bibliotekę, jednak napotkaliśmy po drodze błędy instalacyjne. Czuliśmy frustrację, szukaliśmy rozwiązań na różnych forach internetowych, próbowaliśmy różnych rozwiązań – instalowaliśmy oprogramowanie na maszynie wirtualnej na systemie Linux, ale cały czas pojawiał się problem – jak się później okazało dzięki pomocy ze strony Politechniki Lubelskiej – problem tkwił nie w oprogramowaniu, ale w hardwarze – chodziło o niekompatybilną kartę graficzną.
Wsparcie Politechniki Lubelskiej okazało się kluczowe dla dalszego rozwoju rozwiązania. Jak oceniacie tę współpracę?
Na szczególne podkreślenia zasługuje współpraca z dr. Rafałem Stęgierskim z Katedry Inteligencji Obliczeniowej Politechniki Lubelskiej. Szybko zdiagnozował przyczynę problemów technicznych i udostępnił nam swój laptop z kartą graficzną NVIDIA, co pozwoliło kontynuować prace nad projektem. To doświadczenie pokazało nam, jak ważna i owocna może być współpraca pomiędzy szkołami średnimi a uczelniami wyższymi. Oprócz
tego Pan doktor opowiedział nam o swoich doświadczeniach związanych z robotami humanoidalnymi, co było dla nas bardzo inspirujące.
Mimo ogromnego zaangażowania, nie udało się w pełni wdrożyć systemu rozpoznawania układu kartonów. Czy czuliście rozczarowanie, czy może właśnie dumę z tego, jak daleko zaszliście mimo ograniczeń?
Nie odczuwaliśmy rozczarowania – wręcz przeciwnie, byliśmy zadowoleni z tego, ile udało nam się osiągnąć. Projekt był dla nas cennym doświadczeniem i okazją do zdobycia nowej wiedzy z zakresu systemów wizyjnych.
Czego nauczyliście się o systemach wizyjnych i ich zastosowaniach w przemyśle? Czy to dziedzina, która Was zainteresowała na dłużej?
Zrozumieliśmy, że systemy wizyjne mają bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle, a ich wdrożenie wymaga uwzględnienia wielu parametrów – m.in. odporności na warunki oświetleniowe. W naszym przypadku konieczne było wykorzystanie chmury punktów zamiast tradycyjnych zdjęć. Taka analiza jest znacznie bardziej złożona i wymaga odpowiednio wydajnego sprzętu, co wiąże się z wyższymi kosztami. To z pewnością dziedzina, która nas zainteresowała i w której widzimy potencjał rozwoju.
Co było dla Was największym zaskoczeniem w pracy z rzeczywistym problemem produkcyjnym? Czy coś wyglądało zupełnie inaczej niż się spodziewaliście?
Ponieważ nie był to nasz pierwszy projekt tego typu, wiedzieliśmy mniej więcej, czego się spodziewać. Byliśmy świadomi, że pojawią się wyzwania i trudności – i że ich pokonywanie jest częścią procesu projektowego.
Jak oceniacie współpracę z firmą Wikpol Sp. z o.o.? Czy Wasz kontakt z przemysłem zmienił sposób, w jaki patrzycie na technologię i przyszły rynek pracy?
Współpraca z firmą Wikpol pozwoliła nam zrozumieć, jak funkcjonuje firma integrująca rozwiązania z zakresu robotyki przemysłowej. Zobaczyliśmy, jakie kompetencje są kluczowe w takiej pracy i jakie wyzwania niesie ze sobą wdrażanie technologii w realnym środowisku produkcyjnym. Udział w projekcie utwierdził nas w przekonaniu, że chcemy rozwijać się w kierunku automatyki, robotyki i informatyki. Planujemy kontynuować naukę na studiach wyższych – każdy z nas rozważa różne uczelnie, jednak nie wykluczamy kontynuacji kształcenia na Politechnice Lubelskiej.
Czy chcielibyście kontynuować ten projekt lub podobne wyzwania – np. z kolejnymi firmami z Lublina? Jakie tematy technologiczne Was dziś najbardziej interesują?
Zdecydowanie tak – jesteśmy otwarci na kolejne wyzwania technologiczne. Udział w projektach z firmami przemysłowymi daje nam realną możliwość rozwoju, także zachęcamy do współpracy 🙂
Dziękujemy za rozmowę!