La industria automotriz y de las ciencias biológicas son industrias desafiantes, que requieren que los fabricantes mantengan estándares regulatorios estrictos, mantengan niveles quirúrgicos de precisión y cumplan con cuotas de producción exigentes. Es por eso que los fabricantes recurren a Automation NTH, un integrador de automatización con sede en Nashville, Tennessee.
Con una base de clientes que abarca múltiples industrias y niveles de competencia técnica, Automation NTH debe estar preparado para diversos desafíos. Los clientes podrían estar tratando de automatizar el montaje de dispositivos médicos sin dañar componentes sensibles o verificar la colocación de varias piezas en un montaje automotriz. Independientemente de lo que implique la aplicación, a menudo se requiere visión artificial.
“No nos tocan los trabajos fáciles”, dijo Keith Johnson, gerente del grupo de programación de PC en Automation NTH. “Son los clientes los que realmente quieren llevar su automatización al siguiente nivel”. Dependiendo del cliente y sus necesidades, ese siguiente nivel podría significar encontrar formas innovadoras de aumentar el rendimiento, un mayor nivel de detección de defectos o separar anomalías aceptables de fallas críticas.
Es aquí donde participa Cognex. Durante años, las dos empresas se han asociado para resolver aplicaciones de automatización desafiantes.
En un proyecto reciente de ciencias biológicas, un cliente de Automation NTH que fabrica equipos de supervisión de glucosa necesitaba un método para automatizar la inserción de cables de sensores delgados en un montaje. Sin embargo, el cable está recubierto con material sensible indispensable para la funcionalidad del dispositivo.
Para resolver este desafío, Automation NTH creó una celda de carga de cables que separaba un lote de cables de sensores a través de vibraciones. Con esta técnica se lograba aislar un solo cable, momento en el cual un sistema de visión In-Sight de Cognex guía un brazo robótico para recoger el cable y cargarlo en el montaje; todo sin dañar el material del sensor.
Si bien Automation NTH tiene una buena experiencia en la visión basada en reglas y la escritura de programas personalizados, está invirtiendo más en tecnología de deep learning.
Deep learning es un subconjunto de inteligencia artificial que toma datos no estructurados y se entrena para producir resultados más precisos basados en esos datos. Cognex aplicó la tecnología para desarrollar el software VisionPro Deep Learning, que permite a ingenieros como Johnson crear modelos que detectan defectos sutiles y variables basados en cientos o miles de imágenes. Capturar imágenes con un sistema de visión y analizarlas con VisionPro Deep Learning puede mejorar el rendimiento, reducir las tasas de desperdicio y reducir los costos al automatizar la detección de defectos, incluso cuando las anomalías aceptables son visualmente similares a las fallas inaceptables.
Con casi una década de asociación con Cognex, Automation NTH utiliza esta herramienta y otras para resolver inspecciones complejas para diversas industrias.
VisionPro y la IA han abierto una nueva puerta que la automatización no ha podido resolver antes.
Automation NTH
Poner en funcionamiento el deep learning
Después de capacitarse con VisionPro Deep Learning en la sede central de Cognex en Natick, Massachusetts, y asistir a sesiones virtuales, Johnson aprendió a entrenar y probar el sistema de visión basado en IA. Obtener asistencia directa del equipo de Cognex y saber que están a “una llamada de distancia” fue y sigue siendo una gran ventaja para Johnson.
El VisionPro Deep Learning se convirtió en una parte integral de la resolución de problemas para una variedad de aplicaciones para Johnson y su equipo. Por ejemplo, describe un proyecto en el que un cliente quería verificar la posición de los clips en el balancín de un motor de vehículo eléctrico (EV). La instalación de los clips era un proceso manual y complicaciones como aceite, agua, pintura y superficies reflejantes dificultaban el proceso de verificación. Había muchas variaciones en la posición del clip y muchas oportunidades de cometer errores. La solución debía estar preparada para el futuro, ya que variables como nuevos proveedores y las geometrías de piezas podían confundirse con errores o fallas.
Con un sistema de visión In-Sight D900 de Cognex con el software de VisionPro Deep Learning, Johnson y su equipo pudieron ver la ubicación de los clips, a pesar de las variables que complican la formación de imágenes como el aceite y la pintura.
“Habían probado todo tipo de soluciones diferentes”, dijo Johnson. “Pero con VisionPro Deep Learning, era solo cuestión de capacitación: obtener un nuevo conjunto de imágenes de capacitación y listo”.
En otro caso, Automation NTH utilizó VisionPro Deep Learning en una máquina de clasificación para distinguir entre piezas en una cinta transportadora para un cliente de productos de consumo. La suciedad o la mugre causarían interferencia, y la nueva iluminación era un gasto significativo para el cliente de Automation NTH.
En lugar de diseñar e implementar una nueva iluminación, Automation NTH integró VisionPro Deep Learning en la solución. El resultado fue un 98.46 % de precisión en la identificación de piezas, muy por encima de los criterios de aceptación del fabricante.
Diseñar soluciones pensando en el cliente
Automation NTH crea soluciones accesibles y adaptables. Los clientes deben ser capaces de mantener y modificar los sistemas por sí mismos y tener en consideración cambios como nuevos proveedores o variaciones de las piezas.
”El cliente tiene que poder asumirlo, dijo Johnson. Cada proyecto de integración viene con un periodo de soporte en el que un ingeniero capacita al cliente en la solución, para que sepa qué buscar y cómo mantener la línea en movimiento. Por ejemplo, si las métricas caen por debajo de una tasa de aceptación específica, digamos, 95 %, generalmente hay una razón en segundo plano que lo explica, dijo Johnson.
La educación y la capacitación ya son partes importantes de la cultura de Automation NTH. Todos los pasantes y aprendices pasan por NTH University, un programa de capacitación que acelera su aprendizaje y va más allá del enfoque típico de ‘aprender por ósmosis’ que los nuevos ingenieros experimentan con frecuencia. NTH University tiene un plan de estudios detallado con cursos que van desde la introducción hasta el diseño de controles y la programación avanzada con VisionPro Deep Learning. Automation NTH se volvió tan experto en la programación de sistemas de visión artificial de la serie In-Sight que crearon un estándar de programación interno para mantener la coherencia de un trabajo a otro.
En términos de aprendizaje y educación de Cognex, las puertas siempre están abiertas.
Desde un intercambio fluido de ideas hasta la capacidad de pedir especialización, la relación entre Cognex y Automation NTH va más allá de la relación tradicional cliente-proveedor, menciona Jeff Buck, copresidente de Automation NTH. Las dos compañías forjaron una asociación genuina, colaborando para encontrar la mejor herramienta para el trabajo.
“Me ha impresionado mucho cómo Cognex siempre busca proporcionar una mejor solución”, dijo Buck. “No están satisfechos con el status quo y continúan impulsando la tecnología hacia adelante”.
