La planta inteligente de Schneider Electric mejora la calidad de sus productos usando un sistema automático de inspección basado en IA
La constante miniaturización de los componentes electrónicos permite a fabricantes como Schneider Electric fabricar productos de distribución y protección eléctrica más pequeños, rápidos, ligeros y eficientes. A lo largo y ancho de su planta inteligente de Plovdiv, Bulgaria, los componentes más pequeños suelen tener un papel determinante en cuanto a la efectividad y calidad de más de cuatro millones de productos al mes. Situada a lo largo de 12 acres (48,562.28 metros cuadrados) la fábrica es un centro industrial vital para Europa que abastece siete centros de distribución en más de 28 países, con productos de protección y distribución eléctrica, como disyuntores, tanto para consumidores como empresas.
La inspección de soldaduras es una tarea demasiado desafiante para los sistemas tradicionales de visión artificial
La fabricación de componentes eléctricos en miniatura conlleva ciertos desafíos. Por ejemplo, las soldaduras tienen que ser precisas y lograrlas puede ser un proceso extremadamente complicado. El proceso se vuelve aún más complejo si se toman en cuenta los múltiples factores, desde la temperatura a la ubicación de los componentes, que pueden afectar la calidad final de las juntas soldadas de un dispositivo electrónico.
Los defectos de soldadura, como grietas, vacíos o uniones débiles terminan repercutiendo sobre el desempeño del producto y provocan la insatisfacción del cliente. Los fabricantes inspeccionan, miden y evalúan las juntas soldadas para identificar posibles defectos. Los sistemas de inspección de soldaduras tradicionales utilizan sistemas de visión artificial de alta resolución para escanear los distintos componentes electrónicos y sus puntos de conexión, lo que les permite examinar las juntas soldadas y las áreas circundantes para garantizar su calidad.
Sin embargo, el equipo de fabricaciones de la planta de Plovdiv de Schneider Electric encontró que era muy difícil usar los sistemas convencionales de visión artificial para inspeccionar las juntas soldadas debido a las grandes diferencias en los tipos, tamaño y ubicación de los defectos. En particular, se toparon con las siguientes dificultades:
• Calidad inconsistente de los productos.
• Uso ineficiente de las materias primas.
• Incapacidad de aprovechar los datos de los resultados de las inspecciones para optimizar los procesos.
Schneider Electric colabora con Cognex a través de su ecosistema de intercambio entre asociados
Cuando hizo falta buscar una solución para mejorar el proceso de inspección de soldaduras, se fijaron en su propio ecosistema de asociados, el Schneider Electric (SE) Exchange. Las comunidades de socios corporativos, como SE Exchange, fomentan los tipos de sociedades capaces de solucionar problemas de la industria a través de la innovación conjunta. Gracias a un esfuerzo mancomunado, las empresas asociadas diseñan soluciones conjuntas que resuelven arduos desafíos para la industria. Además, los usuarios de la comunidad de empresas SE Exchange pueden aprovechar las soluciones IoT de empresas como Cognex que sean compatibles con la arquitectura EcoStruxure™ para impulsar los proyectos de automatización y gestión energética de sus plantas. En SE Exchange mantenemos una comunicación muy confiable y eficaz con nuestros socios. “Compartimos ideas y prácticas recomendadas en nuestra área”, dice Martin Yornadov, gerente de Método y Mantenimiento de la planta de Plovdiv. “Decidimos trabajar con Cognex porque es una empresa asociada a la que conocemos muy bien”, agrega.
Cognex ha suministrado sistemas de visión artificial y trazabilidad a las plantas de Schneider Electric de todo el mundo durante más de 20 años. En los últimos cinco años, Cognex ha cimentado su relación con Schneider Electric transformándose en un asociado del Programa de Asociados Tecnológicos de Schneider Electric (Schneider Electric Technology Partners Program, TPP), promoviendo sus productos en el mercado de Exchange.
La inspección de soldaduras automática basada en IA ofrece varias ventajas tangibles
Una de las mayores dificultades en la fábrica de Plovdiv tenía que ver con la automatización. “Era importante que, junto con las aplicaciones de Schneider Electric y la tecnología de Cognex, pudiéramos crear una solución centralizada que ayudara a mejorar la eficiencia de la producción en la fábrica de Plovdiv”, dice Yordanov. “Cognex desarrolló soluciones muy ingeniosas que se adaptaban a la aplicaciones de nuestra arquitectura de EcoStruxure”.
Los sistemas de visión artificial de Cognex admiten una amplia variedad de protocolos, lo que les permite comunicarse con cualquier clase de PLC o sistema externo. “Con la ayuda de Cognex, desarrollamos algunas soluciones para nuestro proceso que nos permitieron fabricar productos de mejor calidad”, señala Yordanov. “Por ejemplo, usamos el sistema In-Sight D900 de Cognex con tecnología basada en IA, lo que ayudó a la planta a mejorar el manejo del proceso de soldadura””.
Las soluciones de IA integradas en el sistema de visión D900 utilizan redes neuronales para aprender de los ejemplos. Cada red neuronal es entrenada proporcionándole algunas imágenes o ejemplos de lo que constituye una pieza buena y una pieza defectuosa. A partir de esa experiencia, el sistema puede distinguir automáticamente entre las piezas buenas y las defectuosas.
Gracias al desarrollo de las soluciones de inspección basadas en IA de Cognex, las aplicaciones de la planta no sólo son más sencillas de solucionar, sino que también ofrecen resultados muy precisos. Esta solución ayudó a entregar productos de calidad a sus clientes a tiempo. El sistema In-Sight D900 de Cognex combinado con el sistema DataMan de lectura de código de barras le permitió a Schneider Electric maximizar la eficacia de su proceso de inspección.
Yordanov explica que, con la arquitectura EcoStruxure, la planta puede hacer un seguimiento eficaz del proceso, y la solución de Cognex los ayuda a mejorar la calidad de sus productos. “En última instancia, el más beneficiado es el cliente porque es quien recibe productos de calidad a tiempo”, dice Yordanov.
Al mejorar la visibilidad en las líneas de producción y automatizar el proceso de inspección, la fábrica de Plovdiv obtuvo las siguientes ventajas:
• Ahorró 40 000 EUR al año.
• Redujo el desperdicio en las líneas de producción
• Mejoró la productividad de las líneas de producción
• Obtuvo un retorno de la inversión (Return on Investment, ROI) menor a los 2 años.
Un futuro brillante a partir de una sociedad basada en la confianza
La utilización de las soluciones de Cognex en la planta de Plovdiv y en otras numerosas plantas de todo el mundo demuestra el alto nivel de confianza que hay entre estas dos empresas.
Respecto hacia dónde se dirige esta asociación, el equipo de Cuentas Mundiales de Cognex ve dos caminos posibles: el aprovechamiento de las aplicaciones exitosas en todas las plantas de fabricación de Schneider y el desarrollo conjunto de aplicaciones. El primero de estos caminos tiene como eje las plantas de Schneider y el fortalecimiento de la sociedad global entre estas dos empresas que comenzó ya hace varios años. Trabajando en conjunto con Cognex en sus distintas plantas de fabricación a nivel mundial para adoptar la tecnología basada en IA de Cognex a fin de mejorar los procesos de inspección y los lectores de códigos de barras basados en imágenes para las soluciones de trazabilidad, Schneider aumenta la escala de la eficiencia de producción mejorada y la calidad de sus productos.
El segundo de estos caminos tiene que ver con el desarrollo conjunto de soluciones entre Cognex y Schneider Electric que puedan ser aprovechadas por los clientes de ambas empresas. Dado que Cognex tiene experiencia con los sistemas de visión artificial y las tecnologías basadas en IA y Schneider Electric tiene experiencia en el análisis de datos de procesos industriales, como en el caso de la solución de recomendación automática EcoStruxure Machine Advisor, existe un gran potencial de colaboración capaz de proporcionar valor agregado a los clientes de ambas empresas.
Varias de las soluciones de Cognex están incluidas en el ecosistema SE Exchange, y pronto se agregarán otras, incluyendo el sistema de visión In-Sight 2800, presentado en 2022. El sistema In-Sight 2800 incorpora tecnología de Edge Learning. Está basado en IA, es fácil de usar y sencillo de implementar. Otra de las ventajas de esta solución es que no requiere contar con ningún conocimiento específico para configurarla, lo que pone el poder del Edge Learning al alcance de cualquier usuario.
