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Quitar la película de los palés con inteligencia artificial

La inteligencia artificial permite quitar la película de todos los tipos de palés. Por primera vez en el mundo, la empresa danesa VARO ha creado una máquina que puede hacerlo y Siemens ha actuado como socio tecnológico y ha proporcionado la plataforma que mantiene el sistema en funcionamiento.

Tecnología de visión e IA

Para el ojo humano, es lo más sencillo del mundo ver si la película se ha sacado de un palé o no. Pero para una máquina, era casi imposible, hasta ahora.

El fabricante de máquinas danés VARO, que suministra máquinas a, entre otras, las industrias alimentaria y farmacéutica, ha desarrollado un desenvoltorio, una máquina que retira automáticamente la película de los palés. La máquina se complementa ahora con una solución basada en la tecnología de visión combinada con la inteligencia artificial, que detecta si se ha quitado toda la película. Con esta solución, el proceso puede llevarse a cabo en su totalidad sin que el empleado necesite dedicar tiempo a controlar o eliminar los residuos de la película.

Cuando un palé llega a la fábrica o al almacén, la película se corta automáticamente y se aspira a un contenedor de basura y, independientemente de las condiciones de iluminación, del tamaño y la forma del producto o del grosor de la película, la combinación de la cámara y el algoritmo puede determinar por sí sola si se ha quitado toda la película.

Como los primeros del mundo, hemos automatizado un proceso manual tradicional y, dado que el proceso no está tripulado, tenemos que ofrecer a los clientes la garantía del proceso. Por eso, junto con Siemens, hemos desarrollado un sistema basado en la IA, en el que nuestros algoritmos proporcionan certeza de si queda película o no.
Arne Lundfold Bjerring, Director técnico de VARO

Abre nuevas ventajas para los clientes

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Arne Lundfold Bjerring, director técnico de VARO

La máquina en sí misma libera tiempo a los empleados de los clientes de VARO. Ya no necesitan perder tiempo cortando la película y el operario no está obligado a vigilar la máquina. Esto es una gran ventaja para todas las empresas industriales, ya que cada vez es más difícil y caro encontrar mano de obra. Al mismo tiempo, la solución ayuda a digitalizar un proceso manual tradicional, lo que ofrece ventajas tanto para los clientes como para la propia VARO.

«La tendencia es que nuestros clientes necesitan mejorar continuamente su rendimiento, mientras hay menos personas alrededor de las máquinas. Mediante la digitalización y la inteligencia artificial, podemos ofrecer servicios adicionales a nuestros clientes en forma de recopilación de conocimientos y datos, que pueden utilizar para mejorar su rendimiento y que podemos utilizar para construir máquinas mejores», afirma Arne Lundfold Bjerring.

La tecnología de visión tradicional es buena para la inspección y el control de calidad normales, en los que el producto debe coincidir al cien por cien con la imagen. Pero no se puede utilizar para quitar la película, ya que las posibilidades de forma, color, grosor, luz y deslumbramiento crean combinaciones casi infinitas.

«La tecnología de aprendizaje profundo es adecuada para resolver todos los desafíos con las numerosas variaciones cinematográficas. La razón por la que hemos utilizado la inteligencia artificial para el desempaquetado es porque nos encontramos con un problema en el que una solución de visión combinada con el aprendizaje profundo era la mejor y la única solución», afirma Bjarke Holm Thomsen, ingeniero de desarrollo y el principal desarrollador de la solución.

Bjarke Holm Thomsen, ingeniero de desarrollo de VARO

Bjarke Holm Thomsen, ingeniero de desarrollo de VARO

De la telefonía móvil a la vanguardia industrial

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El proceso de enseñar al desenvoltorio a detectar si se ha quitado toda la película comenzó cuando Bjarke Holm Thomsen tomó muchas fotos con un teléfono móvil. Con las fotos, un ordenador normal y bibliotecas de código abierto como Fast.ai y PyTorch, creó una prueba de concepto. He could quickly see that the model could solve the core task, and he began training it with more images from real production environments. Al mismo tiempo, también descubrió que los desafíos de VARO estaban en otros lugares.

«Entendemos bien nuestra tarea principal y cómo el análisis de imágenes puede ayudarnos a resolverla. Pero luego se encuentra con problemas en todo el ecosistema, como la forma en que supervisamos la solución y la forma en que actualizamos los modelos, todas las tareas que respaldan la tarea principal», afirma Bjarke Holm Petersen.

La solución a ese problema la dio Siemens, tanto en términos de hardware como de soporte. VARO pidió prestado un poco de hardware para seguir desarrollando el modelo y descubrió cómo se podía construir el ecosistema en Siemens Industrial Edge.

La tecnología de IA en sí misma ya no es tan compleja, pero la infraestructura que la rodea sí lo es. Es de gran ayuda que Siemens haya invertido tantos recursos, tanto en la creación del ecosistema, con todo el componente de gestión como en soluciones de hardware concretas, como la forma en que conseguimos la conexión a través de Industrial Edge a los IPC, que es un poco diferente a los PLC normales.
Bjarke Holm Thomsen, Ingeniero de desarrollo en VARO

Piense en un hardware estable, también para soluciones de IA

Para Siemens, tiene mucho sentido invertir tiempo en ayudar a los fabricantes de máquinas a desarrollar soluciones basadas en la inteligencia artificial.

«En Siemens, queremos establecernos como un socio para los fabricantes de máquinas que trabajan con inteligencia artificial. Vemos un gran potencial y creemos que la IA se convertirá en un parámetro competitivo para los fabricantes de máquinas daneses. Al mismo tiempo, tenemos buenas soluciones que se adaptan bien a las soluciones de PLC y HMI que ya tenemos entre los fabricantes de máquinas», afirma Søren Jakobsen, director de IA Industrial de Siemens Dinamarca.

También recuerda a los interesados que es importante recordar el hardware y el ecosistema.

«Las soluciones basadas en la inteligencia artificial deben, por supuesto, ser capaces de resolver la tarea, pero también es importante pensar en términos de hardware de calidad industrial. Las máquinas suelen funcionar durante 10, 15 o 20 años y sus componentes son siempre de calidad industrial. Así que no funciona crear un modelo de IA con un sistema de cámaras u otros módulos que no puedan soportar el polvo, las vibraciones o las grandes fluctuaciones de temperatura», afirma.

Søren Jakobsen, director de IA Industrial de Siemens Denmark

Søren Jakobsen, director de IA Industrial de Siemens Denmark

Abre nuevas posibilidades para VARO

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El director técnico de VARO, Arne Lundfold Bjerring, está seguro de que la colaboración con Siemens ha acelerado el proceso. Sobre todo porque VARO es una empresa relativamente pequeña sin un gran equipo de desarrolladores para este tipo de sistemas. Pero incluso con su equipo pequeño, ya han empezado a ver nuevas oportunidades. Las ventajas tanto para VARO como para sus clientes no terminan con la solución específica para el desempaquetador.

«Estamos constantemente recibiendo ideas sobre cómo podemos incorporar esto como una función en nuestras otras máquinas para optimizar los procesos de los clientes. La misma tecnología, por ejemplo, se puede utilizar para la producción de alimentos enlatados, donde puede que solo necesite desechar dos latas en lugar de diez, o para los rollos de alfombras, donde es casi imposible para los humanos inspeccionar un rollo de cinco metros de ancho. De esta manera, lo vemos como parte de la mentalidad de la Industria 4.0, en la que la inteligencia artificial se utiliza para optimizar continuamente el rendimiento de las máquinas», afirma.

Por lo tanto, la tecnología también abre nuevas posibilidades para acercar a los clientes.

«Nos hemos acostumbrado a que el software de todo, desde teléfonos hasta coches eléctricos, necesite actualizarse mediante suscripciones, por lo que el siguiente paso natural será ofrecer actualizaciones con mejoras continuas a nuestros clientes, además de recopilar conocimientos y datos sobre el rendimiento de sus máquinas», afirma Arne Lundfold Bjerring.

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