La visión artificial es clave para la industria 4.0 y la IoT

La visión artificial se une al aprendizaje automático en un conjunto de herramientas que brinda al hardware de nivel comercial y de consumidor capacidades sin precedentes para observar e interpretar su entorno. En un entorno industrial, estas tecnologías, más la automatización y las redes de alta velocidad, se suman a una nueva revolución industrial:la Industria 4.0. También ofrecen formas completamente nuevas de realizar actividades industriales de alta eficiencia y bajo desperdicio.

Ahora que está ganando terreno, las empresas de todo el mundo están explorando los beneficios que aporta la visión artificial.

La visión artificial afecta la fabricación, la perforación y la minería. Se encuentran más beneficios en la gestión de la cadena de suministro y transporte, el control de calidad, el manejo de materiales, la seguridad y una variedad de otros procesos y verticales.

La visión artificial estará en todas partes en poco tiempo, lo que agregará una capa crítica de inteligencia a las construcciones de Internet de las cosas en el mundo industrial. A continuación, se muestra cómo las empresas ya lo están poniendo en práctica.

¿Qué es la visión artificial?

La visión artificial es un conjunto de tecnologías que le da a las máquinas una mayor conciencia de su entorno. Facilita el reconocimiento de imágenes de orden superior y la toma de decisiones basadas en esa conciencia.

Para aprovechar la visión artificial, un equipo industrial utiliza cámaras de alta fidelidad para capturar imágenes digitales del entorno o una pieza de trabajo. Las imágenes se pueden tomar en un vehículo guiado automatizado (AGV) o en una estación de inspección robótica. A partir de ahí, la visión artificial utiliza algoritmos de reconocimiento de patrones extremadamente sofisticados para emitir un juicio sobre su posición, identidad o condición.

En las inspecciones manuales, lograr la iluminación adecuada es un factor crítico cuando se trata de obtener la visión artificial correcta.

Varias fuentes de iluminación son comunes en aplicaciones de visión artificial, incluidos LED, halógeno de cuarzo, haluro metálico, xenón e iluminación fluorescente tradicional. Si se sombrea parte de un código de barras o pieza de trabajo, la lectura puede generar un error cuando no hay ninguno, o viceversa.

La visión artificial combina hardware y software sofisticados para permitir que las máquinas observen y reaccionen a los estímulos externos de formas nuevas y beneficiosas.

¿Cómo ayuda la visión artificial a las empresas y al IoT industrial?

La proliferación de dispositivos industriales de Internet de las cosas (IIoT) marca un momento importante en el avance tecnológico. IIoT brinda a las empresas una visibilidad sin precedentes de sus operaciones de arriba a abajo. Los sensores en red y los centros de planificación empresarial y de recursos basados ​​en la nube brindan movilidad de datos bidireccional entre activos locales y remotos, así como socios comerciales.

La movilidad bidireccional puede ser algo tan pequeño como un pistón mecánico o un cojinete. También puede ser tan grande como una flota de camiones, puede producir datos operativos valiosos con el hardware y software de IoT adecuados. Las empresas pueden tener sus ojos en todas partes, incluso cuando están escasos de recursos o mano de obra.

Internet de las cosas, ante todo, representa la informática ubicua.

¿Dónde encaja la visión artificial en todo esto? La visión artificial hace que los activos de IoT existentes sean aún más poderosos y más capaces de ofrecer valor y eficiencia. Podemos esperar que cree nuevas oportunidades.

• Hace que los sensores sean aún más útiles.

  La visión artificial hace que los sensores en todo el IoT sean aún más potentes y útiles. En lugar de proporcionar datos sin procesar, los sensores brindan un nivel de interpretación y abstracción que se puede utilizar en la toma de decisiones o en una mayor automatización.

• Reduce los requisitos de ancho de banda.

  La visión artificial puede ayudar a reducir los requisitos de ancho de banda de las construcciones de IoT a gran escala. En comparación con la captura de imágenes y datos en la fuente y su envío a servidores para su análisis, la visión artificial generalmente realiza su investigación en la fuente de los datos. La industria moderna genera millones de puntos de datos, pero una gran cantidad de ellos puede generar información procesable sin necesidad de transmisión a una ubicación secundaria, gracias a la visión artificial y la computación perimetral.

• Admite soluciones de automatización de IoT.

  La visión artificial complementa muy bien las tecnologías de automatización de IoT. Las estaciones de inspección robóticas pueden funcionar con mayor rapidez y precisión que los empleados humanos de control de calidad, y muestran inmediatamente datos relevantes para los tomadores de decisiones cuando se detectan defectos y excepciones.

• Mejora la seguridad y la utilidad de los robots y cobots.

  Los sistemas de guía construidos con visión artificial brindan a los robots y cobots una mayor autonomía y capacidad de búsqueda de caminos, y los ayudan a trabajar de manera más rápida y segura junto con los trabajadores humanos. En almacenes y otros entornos con un alto riesgo de error, la visión artificial ayuda a los recolectores de pedidos robóticos a mejorar el tiempo de respuesta y limitar los defectos de cumplimiento que resultan en la pérdida de negocios.

• Hace que los activos sean más conscientes entre sí.

  La economía de hoy y de mañana requiere empresas e industrias que operen perdiendo mucho menos tiempo, material y mano de obra. La visión artificial seguirá haciendo que los drones, los equipos de manipulación de materiales, los vehículos no tripulados y las transpaletas, las líneas de fabricación y las estaciones de inspección puedan intercambiar datos valiosos y detallados con el resto de la red.

  En un entorno de fábrica, significa que las máquinas y las personas trabajan en mejor armonía con menos cuellos de botella, desbordes y otras interrupciones.

¿Cómo están aplicando las empresas la visión artificial?

Cuando piensa en cada uno de los pasos involucrados en un proceso industrial típico, no es difícil ver cada punto donde la visión artificial puede mejorar las operaciones.

Para fabricar una sola pieza automotriz, los humanos y las máquinas colaboran para obtener materias primas, evaluar su calidad, transportarlas a una planta para su procesamiento y mover los artículos a través de la instalación en cada etapa de fabricación. En última instancia, lo ven con éxito a través del proceso de control de calidad y luego salen por la puerta nuevamente, donde les espera al menos una última etapa de su viaje. En algún momento posterior, el minorista o el usuario final lo recibe.

Ya sea que este producto esté en reposo, en tránsito o aún no esté ensamblado, la visión artificial proporciona una forma de automatizar su manejo. Mejora la eficiencia en todos los departamentos, como el ensamblaje, y mantiene niveles de calidad más altos y consistentes.

Las empresas ya están incorporando la visión artificial a sus flujos de trabajo en el mundo real.

Algunas aplicaciones son tan simples como colocar una línea en el piso de un almacén para que un vehículo no tripulado las siga de manera segura. Otras herramientas de visión artificial son incluso más sofisticadas, aunque incluso los ejemplos más simples pueden cambiar las reglas del juego.

Algunos de los ejemplos más emocionantes de visión artificial en el mundo industrial involucran tareas que alguna vez se creyeron difíciles o imposibles de subcontratar a robots. Como se mencionó, la recolección de contenedores en los almacenes es un proceso que es inherentemente riesgoso cuando se trata de errores. Los errores en el cumplimiento cuestan el fondo de comercio y los clientes.

Dado que el daño del producto, la ubicación del artículo y las ligeras variaciones en el SKU son algunas de las mayores fuentes de error en esta área, el aprendizaje automático para la selección de contenedores es una opción natural.

En la actualidad, ya hay disponibles robots de preparación de pedidos casi 100% autónomos, que pueden navegar de forma segura, inspeccionar piezas y productos en el contenedor, realizar la selección correcta con un brazo manipulador y transportar la selección a un área de preparación o embalaje.

En última instancia, esto significa que las empresas tienen un riesgo mucho menor de enviar productos dañados o SKU incorrectos que se parecen al pedido del cliente, pero que no coinciden.

La automatización del control de calidad y las inspecciones es otro aspecto de la visión artificial y el IoT que está ganando popularidad muy rápidamente.

En algunos entornos de fabricación modernos, puede ayudar a los empleadores a automatizar y mejorar los resultados del proceso de control de calidad, incluso sin sacrificar trabajos humanos. En cambio, las estaciones de inspección automatizadas abordan este trabajo de alta prioridad mientras los empleados aprenden habilidades cognitivamente más exigentes.

Es probable que los cobots logren una participación del 34% de todas las ventas de robótica para 2025. Esto se debe en gran parte a las mejoras en la visión artificial y al impulso para eliminar tanta ineficiencia, inexactitud y desperdicio de la industria moderna como sea posible.

Visión artificial y la cuarta revolución industrial

Espere que la visión artificial continúe evolucionando en los próximos años y contribuya aún más a la Industria 4.0, que muchos llaman la Cuarta Revolución Industrial. Los ojos ya están capacitados en productos más nuevos y de menor costo que cuentan con procesamiento de imágenes integrado y a nivel de placa con capacidades de visión artificial.

Las capacidades de visión artificial conducirán a una adopción aún más generalizada del IoT y la visión artificial y a nuevas formas para que las empresas capitalicen la inteligencia digital.

Crédito de la imagen destacada:HAHN Group, CC BY-SA