lunes, 10 de mayo de 2021

SISTEMAS DE VISION ARTIFICIAL

 




QUE ES LA VISION ARTIFICIAL

Según la Asociación de Imágenes Automatizadas (AIA), la visión artificial incluye todas las aplicaciones industriales y no industriales donde una combinación de hardware y software brindan una guía operativa a dispositivos en la ejecución de sus funciones en base a la captura y el procesamiento de imágenes. 

Los sistemas de visión artificial son tecnologías utilizadas en diferentes aplicaciones dentro de diferentes mercados; dentro de lo que hablaremos en este blog serán aplicaciones enfocadas en la industrial pudiendo ser manufactura de diferentes artículos como electrónicos, automotrices, o de consumo en el hogar.

 

REFERENCIA SOBRE LA INDUSTRIA

En la mayor parte de toda la industria, existe diferentes retos los cuales suceden en el dia a dia en la fabricación de productos a nivel manufactura, es habitual el tener cambios físicos en materiales o procesos los cuales pueden provocar variables en las que no se efectúen correctamente los ensambles de dichos productos, bien conocidos como defectos, los cuales pueden abarcar temas de funcionalidad o temas que comprometan la parte estética.

Todos los productos cuentan con una especificación propia de los fabricantes, en esta especificación se comenta los niveles de aceptabilidad hacia los defectos generados en los procesos, donde notaremos que tanto es aceptable y que tanto no, los defectos pueden ser diversos y ciertos pueden ser aceptados por un fabricante y para otro no, dependiendo de sus propios lineamientos de calidad o normas de fabricación, como ejemplo podemos encontrar como ejemplo de criterios en el siguiente documento del link (IPC-A-610E SP) Aceptabilidad de Ensambles Electrónicos. Link para mas detalles


Estos defectos generados por diferentes causas las cuales como bien comento puede ser visibles o comprometer la parte funcional, que al final tendremos productos no conformes son uno de los principales problemas en la manufactura, desprendiendo de esto enormes subprocesos para realizar retrabajos, inspecciones manuales, validaciones extras deteniendo en si producto que puede ser completamente vendible.

Adicionalmente, se aplican recursos adicionales como personal dedicado para realizar los retrabajos o subprocesos, recursos de espacio de trabajo, etc. implicando una inversión monetaria que puede conllevar perdidas en las empresas por no tener los controles adecuados en las líneas de producción.

 

DEFECTOS EN LOS PROCESOS

Los defectos son los principales problemas dentro de la manufactura, como bien comento, por tanto, es de suma importancia implementar los mecanismos adecuados para la detección de estos, así como reaccionar de una manera rápida y oportuna para atenuar los riesgos de enviar producto en malas condiciones a los clientes, quien espera siempre el tener el mejor servicio con los mejores procesos.

Es aquí donde encontramos una aplicación clara de los sistemas de visión artificial, los cuales ayudaran en la inspección automática para detectar defectos de manera oportuna y certera además de repetible ya que cuentan con diferentes herramientas dependiendo la marca o fabricante de estos.

Con estos sistemas nosotros podremos rápidamente dependiendo de la complejidad de lo que queramos inspeccionar o detectar realizar una instalación rápida, además de la programación del sistema para comenzar a tener resultados pronto, claro esta que dependiendo de la complejidad de la inspección o elementos a revisar puede ser lo extenso del tiempo que nos lleve concretar la programación. Como ejemplo de programación poder consultar el siguiente link de un tutorial en YouTube, Link tutorial

 

BENEFICIOS DE LA VISION ARTIFICIAL

Los beneficios que podemos recibir al implementar este tipo de soluciones son bastantes, los cuales los podremos ver y medir en diferentes rubros como mayor calidad al no enviar defectos, incrementar la productividad, disminuir la tasa de desperdicios, tener mas información detallada sobre el comportamiento de nuestros procesos y optimización de los tiempos donde se tenga inspecciones manuales las cuales pueden ser lentas en el caso de tener dependencia humana.

De igual manera es prudente destacar que la visión humana en la mejor para la interpretación cualitativa de escenas complejas no estructuradas, Sistemas Cognex, (2021). Beneficios de la visión artificial. https://www.cognex.com/es-mx/what-is/machine-vision/benefits.

Además como indica Cognex, (2021). Beneficios de la visión artificial. https://www.cognex.com/es-mx/what-is/machine-vision/benefits. La visión artificial sobresale en la medición cuantitativa de escenas estructuradas gracias a su velocidad, precisión y replicabilidad. Por ejemplo, en una línea de producción, un sistema de visión artificial puede inspeccionar cientos, incluso miles, de piezas por minuto. Un sistema de visión artificial desarrollado en base a la resolución de una cámara y óptica adecuadas puede inspeccionar fácilmente aquellos detalles de un objeto que son demasiado pequeños para ser detectados por el ojo humano.

 

OPCIONES EN EL MERCADO

Existen diferentes opciones en el mercado, por precio por marco, incluso por aplicación, las comunes son Cognex, Keyence, Teledyne, teniendo estas múltiples soluciones que abarca la mayoría de las necesidades, que pueda surgir en las líneas de producción.

Es bastante recomendable el tener identificado a detalle ciertos criterios o contar con información detallada al momento de seleccionar los sistemas, como puede ser:

1.    Partes a inspeccionar por hora.

2.    Tamaño de las partes y elementos a detectar.

3.    Tipos de defectos a detectar.

4.    Criterios de aceptabilidad.

5.    Presupuesto disponible.

6.    Manejo de piezas defectivas.

7.    Datos estadísticos que quieras almacenar.

8.    Alguna conectividad con sistemas adicionales.

9.   Donde se instalará físicamente las cámaras.

Elegido el sistema que cubra tus necesidades regularmente los distribuidores o fabricantes ofrecen soporte para el desarrollo de la programación acorde a tu requerimiento, por eso es de suma importancia que cuenten con alguna especificación a detalle de tu necesidad para trabajar bajo ese objetivo y al final cumpla y de los beneficios.


                                                                                                                    POR DANIEL CASTILLO LARIOS

EJEMPLOS DE APLICACIONES


                                                              INSPECCION


 

Un sistema de visión artificial para inspeccionar defectos, contaminantes, fallas funcionales y otras irregularidades en productos fabricados. Ejemplos incluyen inspeccionar tabletas de medicamentos en busca de fallas, pantallas para verificar íconos o confirmar la presencia de píxeles, o pantallas táctiles para medir el nivel de contraste de la luz de fondo. 

La visión artificial también puede inspeccionar que se completen los productos , como asegurar la coincidencia entre un producto y el empaque en las industrias alimenticias y farmacéuticas, y verificar sellos, tapas y anillos de seguridad en botellas.

 

 

                                                           IDENTIFICACION 




Un sistema de visión artificial para la identificación y el reconocimiento de piezas lee códigos de barras (1-D), códigos de matriz de datos (2-D), Marcado Directo de Piezas (DPM) y caracteres impresos sobre piezas, etiquetas y empaques. Un sistema de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) lee caracteres alfanuméricos sin conocimiento previo, mientras que un sistema de verificación óptica de caracteres (OCV) confirma la presencia de una cadena de caracteres. Asimismo, los sistemas de visión artificial pueden identificar piezas al ubicar un patrón único o identificar elementos en función de su color, forma o tamaño.

Las aplicaciones DPM marcan un código o una cadena de caracteres directamente sobre la pieza. Los fabricantes en todas las industrias suelen utilizar esta técnica para detectar errores; habilitar estrategias de contención eficientes; controlar el proceso de seguimiento y las métricas de control de calidad; y cuantificar áreas problemáticas en una fábrica, como embotellamientos. La trazabilidad mediante el marcado directo de piezas mejora el seguimiento de bienes y la verificación de autenticidad de piezas. También brinda información a nivel de la unidad para brindar mayor asistencia técnica y servicios de reparación en garantía al documentar la genealogía de las piezas en un subconjunto que conforma el producto terminado

SISTEMAS DE VISION ARTIFICIAL

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