Revolucionando Procesos de Recolección a través del IoT Industrial

Según Market Research Engine, el mercado del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta de más del 8% en los próximos cinco años.

Como tal, el IIoT puede verse como la próxima frontera que trae un nuevo nivel de productividad y eficiencia a fábricas en todo el mundo. Es un elemento clave de la fabricación inteligente y una necesidad para todas las empresas que buscan una ventaja competitiva.

Por supuesto, el IIoT no existe por sí solo —depende de una interacción de las tecnologías más avanzadas, incluyendo robótica, inteligencia artificial (IA), visión artificial, sistemas de computación en la nube, sistemas de análisis de datos y otros. Este artículo se centrará en la importancia de la visión artificial y los últimos avances en el campo que moldean el IIoT y definen aplicaciones que pueden automatizarse dentro de su contexto.

Desempaquetemos esto paso a paso explicando primero qué es realmente el Internet Industrial de las Cosas.

¿Qué es el Internet Industrial de las Cosas, o IIoT?

El Internet Industrial de las Cosas es una red de dispositivos inteligentes conectados y análisis de datos en tiempo real —y el uso de estas tecnologías— en aplicaciones industriales de industrias manufactureras. Representa la forma más avanzada de automatización para permitir producción sin interrupciones y optimización continua a través de mantenimiento predictivo y monitoreo remoto. Las tecnologías IIoT impulsan decisiones de negocio rápidas y precisas, aumentan productividad y eficiencia, maximizan calidad del producto, mejoran seguridad laboral, ahorran tiempo y reducen costos minimizando el desperdicio de recursos.

El IIoT es un elemento clave de una Fábrica Inteligente y como tal, está estrechamente acoplado con la 4ta Revolución Industrial, o Industria 4.0.

Ahora, ¿cuál es el papel de la visión artificial en el IIoT?

Visión artificial en el IIoT

El mercado de visión artificial industrial está creciendo a un ritmo récord. Los avances en visión artificial son uno de los principales impulsores de aplicaciones industriales avanzadas y automatización de fábricas; especialmente la imagen 3D se le da importancia primordial dentro de este nicho.

La creciente adopción de tecnologías de visión artificial 3D en aplicaciones IIoT está impulsada por su creciente asequibilidad, capacidades mejoradas tanto del lado del software como del hardware, y una gama de aplicaciones en expansión. Estas incluyen guía robótica, manipulación y clasificación de objetos, inspección de producto y control de calidad, control de proceso en tiempo real, y muchas otras aplicaciones.

Hasta recientemente, la visión artificial 3D limitaba las áreas de aplicación anteriores a escenas estáticas. Esto significaba lo siguiente:

Objetos moviéndose en un transportador necesitaban detenerse para ser escaneados y manipulados por un robot. Similarmente, un robot guiado por visión 3D adherida a su brazo necesitaba parar de moverse para cada adquisición de escaneo. Esto tiene una razón simple.

Las tecnologías convencionales de detección 3D para escanear grandes áreas de trabajo no pueden escanear objetos en movimiento con alta calidad.

Hasta recientemente, las tecnologías más populares que el mercado ofrecía para escanear objetos en movimiento han sido Time of Flight o sistemas de estéreo activo. Su principal ventaja es velocidad y largo rango de escaneo. Pero tienen una limitación mayor —su resolución es a menudo VGA (Video Graphics Array = estándar de resolución para mostrar gráficos en monitores) y su precisión solo puede alcanzar varios milímetros. Además, no pueden proporcionar detalles bonitos en bordes y la imagen 3D completa tiene bastante ruido.

Por lo tanto, si necesita alta calidad, sensores de luz estructurada pueden ser la opción correcta. Pueden escanear todo tipo de materiales y superficies en diversas condiciones de trabajo, proporcionando datos robustos y alta precisión. Sin embargo, también tienen una limitación fundamental —solo pueden usarse si la escena es perfectamente estática ya que no pueden escanear objetos en movimiento o vibrantes. Esto es porque un sistema de luz estructurada proyecta una secuencia de patrones de luz sobre una escena y si el objeto escaneado se mueve, el patrón proyectado se rompe. El resultado es alto ruido, artefactos voladores, o incluso una nube de puntos incompleta.

Entonces, ¿cómo obtener tanto alta calidad como alta velocidad de escaneo 3D?

La tecnología novedosa y revolucionaria de Photoneo combina la velocidad de sistemas ToF/estéreo activo y la calidad de sistemas de luz estructurada —como la única en el mercado. Se llama Parallel Structured Light y proporciona una nube de puntos de alta resolución con 900,000 puntos 3D, precisión submilimétrica, bajo ruido, contornos detallados, alta robustez, completitud del escaneo en varios materiales, y alta calidad en bordes. Y lo más importante —todo esto puede suceder en movimiento.

Esto transforma las aplicaciones IIoT desde la base.

Ampliando el array de aplicaciones IIoT con movimiento

La Parallel Structured Light, implementada en la cámara 3D MotionCam-3D de Photoneo, transforma la automatización al permitir aplicaciones completamente nuevas y acortando tiempos de ciclo y latencia en las existentes.

En robótica mano-ojo, el robot no necesita parar más para hacer un escaneo y luego realizar la acción requerida ya que la tecnología proporciona un flujo continuo de datos 3D de alta calidad incluso durante movimientos aleatorios o vibraciones.

La Parallel Structured Light también puede acelerar aplicaciones 3D convencionales como la manipulación de objetos en espacio 3D o la evaluación de su calidad durante el proceso de fabricación. Un ejemplo de tal aplicación es el reconocimiento y recolección de objetos colocados en un transportador en movimiento y su posterior clasificación según ciertos criterios —como OK o NO OK.

Además de procesos de fabricación, la tecnología también extiende el potencial del IIoT a sectores como logística, comercio electrónico y otros. Puede usarse para la identificación de paquetes que pasan en una cinta transportadora o transportador aéreo y navegar un robot para recogerlos, clasificar y dejarlos en el contenedor correcto u otra ubicación. Al combinar Parallel Structured Light con inteligencia artificial (IA), su potencial y rango de aplicación se extienden aún más.

La visión artificial 3D es un elemento clave del Industrial IoT y mientras sus avances moldean todo el mundo IIoT, el IIoT, a su vez, moldea las tendencias de visión artificial 3D. A medida que el IIoT se convierte en estándar en fábricas modernas, podemos esperar crecimiento rápido en sistemas de visión artificial conectados, IA, y otros elementos centrales. Esta red conectada hará posible analizar, entender y optimizar procesos de fabricación y logísticos en cualquier entorno industrial.