Che cos'è l'ispezione visiva?

L'ispezione di apparecchiature, prodotti e materiali con l'occhio umano è la forma più antica e semplice di ispezione visiva. È ancora oggi utilizzata nell'industria manifatturiera, nel settore energetico e in campo medico perché è efficace per individuare i difetti a livello superficiale.

Nell'era pre-digitale, gli ispettori erano addestrati a identificare i difetti, a volte a occhio nudo e, in altri casi, utilizzando gli strumenti più semplici, come luci e lenti d'ingrandimento. Con il progresso delle fotocamere e dei droni portatili di alta qualità, l'ispezione visiva si è evoluta in una nuova fase.

Oggi le aziende raccolgono immagini e video digitali di macchinari, prodotti e altri aspetti delle attività fisiche necessarie per effettuare ispezioni visive. Le ispezioni con riprese video e immagini possono essere eseguite in tempo reale da una postazione remota oppure riviste in un secondo momento una volta recuperate le immagini della telecamera.

Il software che utilizza l'intelligenza artificiale (AI) viene utilizzato oggi anche per l'automazione delle ispezioni visive. "Insegnando" a un computer a leggere le immagini e a determinare quando esse soddisfino standard accettabili, le aziende possono automatizzare il processo di ispezione visiva, risparmiando tempo e, a volte, migliorando la precisione. Ciò può andare dall'identificazione della corrosione sulle parti superiori delle turbine eoliche all'identificazione di connettori difettosi all'interno della parte elettronica dei prodotti.

Un esempio di integrazione dell'AI nei sistemi di ispezione visiva è quello dell'industria automobilistica. Le case automobilistiche moderne utilizzano immagini e deep learning per identificare in modo rapido e uniforme i difetti nelle prime fasi del processo di produzione.

Con questa tecnologia, nota anche come ispezione visiva intelligente, le organizzazioni possono effettuare ispezioni in modo più rapido, accurato ed economico in una vasta gamma di ambienti. Utilizzando macchine per condurre test visivi, le aziende possono tenere le persone lontane da aree pericolose e spazi confinati, come i serbatoi di stoccaggio, proteggendo la sicurezza dei lavoratori senza rinunciare ai vantaggi dell'ispezione visiva.

L'ispezione visiva è una forma di controllo non distruttivo (NDT). I metodi non distruttivi consentono agli ispettori di valutare un sistema o un componente senza modificarlo in modo permanente.  Oltre alle ispezioni visive, l'NDT include anche tecniche di ispezione come emissioni e test radiografici, raggi X, infrarossi e ultrasuoni.

NDT è un termine spesso usato nelle attività manifatturiere o industriali che, tuttavia, può essere applicato a molti altri settori. Ad esempio, anche una radiografia per valutare se una persona abbia una frattura ossea o un correttore di bozze che controlla un documento e indica errori che necessitano di revisioni sono tipi di NDT.

Poiché le ispezioni visive guardano solo alla superficie, le organizzazioni spesso le utilizzano in tandem con altri metodi di test.

Ogni settore e organizzazione dispone di un proprio processo per condurre le ispezioni visive. Tuttavia, ci sono punti in comune nei flussi di lavoro delle ispezioni che spesso si riscontrano nei processi di ispezione visiva. Eccone alcuni:

• Identificare tutte le attrezzature, i materiali, i prodotti e le infrastrutture che devono essere ispezionati.
• Definire le condizioni in presenza delle quali deve scattare un'ispezione.
• Definire linee guida chiare su ciò che costituisce un difetto.
• Annotare la frequenza con cui queste ispezioni devono essere eseguite.
• Creare uno strumento per segnalare, documentare e gestire difetti e tempi di inattività quando vengono rilevati.
• Integrare le ispezioni visive nelle liste di controllo per la manutenzione.

Una volta stabilito un processo, le organizzazioni possono utilizzare vari metodi per eseguire ispezioni visive, tra cui:

• Campionamento casuale. I controlli di qualità vengono eseguiti su prodotti o beni fisici selezionati in modo casuale. Nella produzione, i prodotti vengono spesso controllati direttamente sulla linea di produzione per verificare la presenza di evidenti difetti visivi. 
• Campionamento manuale completo. Tutti i prodotti vengono ispezionati manualmente da una persona addestrata all'identificazione dei difetti. Questo può essere un lavoro fisicamente impegnativo con azioni ripetitive che devono essere accompagnate da procedure di sicurezza, attrezzature ergonomiche e strumenti appropriati.
• Ispezione visiva remota (RVI). Utilizzando telecamere remote, tecnologia edge e droni, le organizzazioni possono osservare le apparecchiature in sicurezza da lontano. Questa tipo di ispezione può essere condotta in tempo reale, mentre nelle aree remote in cui la connettività potrebbe rappresentare un problema, le ispezioni possono essere eseguite recuperando le immagini e analizzandole in un momento successivo.
• Ispezione visiva automatica. I prodotti vengono ispezionati in tempo reale utilizzando telecamere, metodi di elaborazione delle immagini e algoritmi di apprendimento automatico. A differenza dell'RVI, in cui i team portano le apparecchiature sul campo, le ispezioni visive automatizzate vengono in genere eseguite in loco in un'unica sede.

Per molti anni, l'ispezione visiva è stata utilizzata per garantire la qualità e la sicurezza. L'ispezione visiva offre inoltre questi vantaggi:

• Risparmi: identificando i difetti il prima possibile, le aziende possono ridurre i costi di rottamazione dei prodotti difettosi o identificare gli asset che devono essere riparati più rapidamente.
• Sicurezza: l'RVI consente alle aziende di eseguire ispezioni visive in modo più sicuro che mai aiutandole a identificare i difetti in ambienti che potrebbero essere pericolosi.
• Ottimizzazione: le ispezioni visive sono un modo rapido, economico e non intensivo per valutare la qualità. Quando si utilizzano ispezioni visive automatizzate, le organizzazioni possono ottimizzare ulteriormente il processo di ispezione riducendo i tempi pratici.
• Velocità: quando si utilizza l'ispezione visiva automatizzata, le ispezioni vengono eseguite più rapidamente rispetto a quelle effettuate da personale umano e possono avvenire in qualsiasi momento, 24 ore su 24.
• Precisione: le ispezioni visive automatizzate possono essere più accurate di quelle effettuate con l'occhio umano, perché possono cogliere difetti lievi che sono impercettibili o difficili da notare.

Quando il controllo della qualità e la sicurezza sono fondamentali, l'ispezione visiva viene utilizzata e può essere necessaria anche in questi scenari:

• Produzione: che si tratti di automobili, prodotti farmaceutici o semiconduttori, l'ispezione visiva identifica i difetti estetici e di assemblaggio in fabbrica.
• Sanità: dalla produzione di dispositivi medici all'ispezione delle apparecchiature prima di un intervento, le ispezioni visive sono fondamentali per la salute e la sicurezza dei pazienti.
• Energia: le ispezioni visive migliorano la sicurezza delle apparecchiature in molti campi del settore energetico, dall'estrazione mineraria o di carburante alla generazione di energia.
• Infrastrutture civili: l'ispezione di strade, ponti e tunnel per potenziali problemi è obbligatoria per la sicurezza pubblica, può durare mesi e richiede attenzione ai minimi dettagli.

Fino a poco tempo fa, l'ispezione visiva era un processo difficile da automatizzare. I computer non avevano ancora raggiunto l'occhio nudo. Tuttavia, gli ultimi progressi nelle capacità dell'AI hanno reso le funzioni di ispezione visiva automatizzata più efficienti e precise.

Uno dei principali ostacoli che gli ingegneri hanno dovuto superare è l'incapacità di un computer di elaborare il contenuto di un'immagine. La visione artificiale ha contribuito a risolvere questo problema. Questo processo consente ai computer di ricavare informazioni significative da immagini digitali, video e altri input visivi. Non solo i computer possono ora elaborare l'immagine, ma possono anche generare informazioni dettagliate sui dati, utilizzabili per intraprendere azioni correttive o formulare raccomandazioni. 

Ecco alcune delle funzionalità offerte dalla computer vision:

• Riconoscimento delle immagini: consente ai computer di trarre contesto e significato da un'immagine, inclusa l'identificazione di oggetti, luoghi, persone e grafia.
• Rilevamento di oggetti: questa tecnica identifica e localizza gli oggetti all'interno di un'immagine o di un video tracciando dei confini intorno agli oggetti e consentendo un'ispezione più ravvicinata nel contesto dell'oggetto.
• Monitoraggio remoto: proprio come l'ispezione visiva remota, anche il monitoraggio remoto esamina e ispeziona un oggetto tramite un'immagine o un video, attraverso un essere umano oppure utilizzando la tecnologia basata sull'intelligenza artificiale.
• Gestione predittiva delle risorse: le organizzazioni possono acquisire dati da macchine e risorse per comprendere lo stato di salute complessivo della risorsa in termini di ciclo di vita e quindi sfruttare questi dati per prevedere quando potrebbe verificarsi un guasto.
• Avvisi sulla sicurezza dei lavoratori: quando viene rilevata una situazione pericolosa in uno spazio ristretto o in un'altra area controllata, i sistemi possono avvertire i lavoratori dei potenziali rischi.