En la fabricación, el esfuerzo de toda la industria para aprovechar los datos generados por los sistemas heredados y modernizados es probablemente una de las mejores y más precisas definiciones de transformación digital. Las mejoras están motivadas por la automatización inteligente, o más bien su subproducto, la eficiencia. En este panorama, las aplicaciones emergentes basadas en datos, como la robótica avanzada y el aprendizaje automático, se están convirtiendo en objetivos estratégicos familiares, lo que impulsa operaciones más seguras y competitivas, como la detección de objetos de precisión o la inspección automatizada.
Procesar tareas visuales complejas de manera más eficiente que el ojo humano requiere datos en tiempo real y muchos de ellos. El hardware informático especializado, como las soluciones informáticas de GPU industriales, debe ser lo suficientemente potente para ejecutar algoritmos de visión complejos y consolidar cargas de trabajo que se asemejen a la informática del centro de datos. Para los desarrolladores de sistemas, este conjunto único de requisitos de rendimiento subraya los obstáculos de ingeniería comunes al borde resistente: cómo facilitar la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático en entornos industriales pesados que son ambientalmente rigurosos, no controlados o sujetos a inestabilidad.
Los sistemas implementados deben ser de alto rendimiento y alta confiabilidad por diseño. El tiempo de inactividad es costoso y también puede causar costosos retrasos y problemas de seguridad en la línea de fabricación.
Metrología impulsada por IA
La automatización de la inspección es un aspecto de precisión de la fabricación que demuestra el valor de los datos en tiempo real en la fábrica. La metrología, las operaciones de control de calidad utilizadas para medir e inspeccionar componentes fabricados, se puede perfeccionar con una visión más sofisticada. la tecnología. Los sistemas en línea totalmente automatizados pueden evaluar cada componente y aumentar significativamente el rendimiento, a diferencia de las plataformas de inspección heredadas donde solo se toma una muestra de un pequeño porcentaje del producto fabricado de un lote. Los sistemas de metrología en línea o casi en línea ofrecen un control mucho mayor para reducir la entrada al mercado de productos defectuosos.
La metrología más avanzada impulsada por IA se puede ilustrar con las operaciones de un proveedor líder de soluciones de metrología de precisión para fabricantes globales. La empresa igualó sus múltiplessensor matriz con una computadora GPU industrial especialmente diseñada. El sistema resultante impulsa su solución insignia, una nueva plataforma de metrología sin contacto que inspecciona los componentes fabricados hasta 10 veces más rápido que las máquinas de medición tradicionales. Este sistema de próxima generación representa una marcada diferencia con las capacidades de metrología heredadas y permite a los fabricantes aumentar la calidad, la eficiencia y el rendimiento en general.
Más sobre metrología
La metrología industrial se aplica a un amplio campo de aplicaciones para calibración, prueba y medición. El proceso se relaciona con casi cualquier tipo de pieza que viene de la línea de fabricación, certificando la calidad de los productos de fabricación, como subconjuntos o componentes más pequeños que luego se integran en sistemas críticos. Debido a que la metrología se ocupa de micromediciones de productos finales, las industrias pueden reducir significativamente sus costos de producción con una calibración hábil y controles de proceso más estrictos. La metrología en línea no solo mejora la velocidad y los resultados del control de calidad, sino que también aumenta la eficiencia y el retorno de la inversión basado en menos desperdicio.
Sin embargo, muchos sistemas de fabricación de gran volumen toman muestras de piezas en lugar de inspeccionar el 100 por ciento de la línea de producción. La naturaleza de las piezas, sus formas y medidas complejas, junto con un ritmo de producción agresivo, impide que sea factible una inspección del 100 por ciento. Si se encuentra un defecto cuando solo se miden muestras, existe una gran probabilidad de que una gran cantidad de piezas defectuosas ya hayan pasado por la línea de producción. Por lo general, las piezas no se pueden volver a enrollar y el fabricante las desecharía.
Una mala calibración durante la fabricación puede afectar a las empresas. Las industrias pueden reducir significativamente sus costos de producción con una hábil calibración y controles de proceso más estrictos. (Imagen: Premio)
La metrología sin contacto aprovecha la visión artificial
En nuestro ejemplo, este proveedor global de soluciones de metrología y automatización industrial se basa en métodos de metrología sin contacto o sistemas basados en visión artificial; estas tecnologías avanzadas permiten mediciones rápidas y gestionan dimensiones complejas hasta el micrón. Los productos no se manipulan (ni destruyen) en el proceso de prueba, lo que elimina la necesidad de sujetar o sujetar partes individuales con rigidez para evitar el movimiento durante la medición.
En cambio, la plataforma mide partes complejas escaneando solo, a través de una amplia gama de sensores y cámaras que escanean hasta 500 partes por segundo. Se utilizan sondas y lentes confocales para ayudar a determinar la naturaleza de cualquier defecto, y el sistema pronto agregará LiDAR para un escaneo adicional de alta velocidad. A diferencia de las máquinas tradicionales de medición de coordenadas (CMM), la plataforma de metrología automatizada de la empresa emplea de forma única tecnología de visión avanzada y multisensores. Se capturan millones de puntos de datos por segundo y se analizan geometrías complejas con múltiples facetas hasta micrones, o una millonésima de metro.
La compañía utiliza la computadora industrial basada en GPU VCO-6020-1050Ti de Premio con capacidades de visión artificial como motor de cálculo para su sistema. Se entregan múltiples mediciones simultáneamente, manejadas por una poderosa GPU que analiza y procesa todos los puntos de datos y compila los resultados en tiempo real. Trabajando en conjunto con la GPU industrial del sistema, el software patentado de la empresa de metrología une los puntos de datos para sintetizar los datos en una sola ubicación.
La solución de borde resistente de Premio integra la GeForce GTX 1050 Ti de NVIDIA para un procesamiento paralelo eficiente de cargas de trabajo de sensores y visión. La GTX 1050 Ti cuenta con la arquitectura Pascal de NVIDIA, que incluye 768 núcleos CUDA y 4 GB de memoria GDDR5 para permitir mediciones de alta precisión críticas para las operaciones de control de calidad en la línea de fabricación. El procesamiento acelerado incluye el manejo rápido de imágenes gráficas, midiendo acabados superficiales como color, brillo y textura a niveles microscópicos. (Imagen: Premio)
Agregando valor a través de la automatización
La metrología es un proceso crítico para cualquier producto que salga de una línea de fabricación; sin embargo, algunos productos tienen menos margen de error que otros. Los dispositivos médicos, por ejemplo, los que se implantan en el cuerpo humano, están regulados por un requisito de inspección del 100 por ciento.
La metrología impulsada por IA también ha permitido a los fabricantes de productos electrónicos de consumo una opción de inspección del 100 por ciento. Ideal para dispositivos de consumo costosos; el proceso también ha aumentado su capacidad para inspeccionar y medir elementos que antes no se podían medir. Ahora se pueden medir hasta 400-500 dimensiones críticas en unos pocos segundos, algo inaudito en las operaciones de metrología tradicionales.
Conectando todo
La ciencia de la medición juega un papel fundamental en la fabricación de productos, desde la electrónica de consumo hasta las válvulas cardíacas implantables. Con capacidades más avanzadas y automatizadas, los líderes industriales pueden resolver requisitos de medición complejos y de larga data para una mayor cantidad de dispositivos críticos.
Cuantos más dispositivos se conecten, más valiosos serán los datos. Los sistemas heredados comúnmente coexisten con dispositivos más nuevos que tienen la capacidad de registrar y procesar datos, lo que genera la necesidad de actualizar las infraestructuras de fabricación. Aquí es donde entra la metrología impulsada por la inteligencia artificial, en la intersección de los sistemas informáticos de alto rendimiento, las tecnologías avanzadas de visión e iluminación y la conectividad de IoT, llegando a la vanguardia de los entornos de fabricación.
Los datos se recopilan, analizan y devuelven al sistema de fabricación en tiempo real, lo que impulsa sin problemas una toma de decisiones más inteligente en entornos de producción industrial pesada. Es un cambio de infraestructura que redefine el piso de la fábrica, aprovechando niveles más profundos de datos y haciéndolos procesables para obtener un valor competitivo a largo plazo.
Acerca del autor.
Como director de marketing de productos de Premio Inc., Dustin Seetoo elabora iniciativas de marketing de productos técnicos para industrias centradas en la ingeniería de hardware, la fabricación y el despliegue de dispositivos industriales de Internet de las cosas (IIoT) y soluciones informáticas integradas y de borde x86. Conéctese con Dustin a través de LinkedIn o dustin.seetoo@premioinc.com.
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