Paper vision artificial

 “proyecto de automatización para la SELECCIÓN Y CONTROL de CALIDAD DE enpaques GALLETAS mediante la aplicación de visión ARTIFICIAL.”

AUTOMATION PROJECT FOR THE SELECTION AND QUALITY CONTROL OF COOKIE PACKAGES THROUGH THE APPLICATION OF ARTIFICIAL VISION.”

Vásquez salinas, Íngrid Yuleysi 1

Docente:  ryan.leon@upn,edu,pe  (Leon Leon Ryan Abraham)

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RESUMEN

El presente proyecto de investigación está basado en brindar soluciones a problemas presentados en las empresas manufactureras dedicadas a la producción de galletas.  Se determinó que el problema principal de muchas empresas es no apostar por tecnología moderna que puede reemplazar la mano de obra especializada que a la larga genera los mismos e incluso más gastos que implementar un sistema para el control de calidad del empaquetado de las galletas. Por lo tanto, se propuso como mejora el diseño de un sistema automatizado en la etapa de verificación del empaquetado, evitando que se filtren galletas de mala calidad. Se utilizaron tecnologías como sensores de imagen, dadas sus características funcionales y los requerimientos del proceso. Para lo cual se usó el software MATLAB para poder plasmar y programar el esquema estructural del diseño y la información que recibe la lectura óptica. En cuanto al funcionamiento automatizado y programación del sistema, se utilizó el Arduino. Así mismo, este sistema se puede aplicar en otros productos que requieren de una correcta selección de empaquetado y además puede ser flexible ante cualquier cambio de variable de calidad que la empresa quiera definir en el corto, mediano y largo plazo.

Para la validación del proyecto se realizaron 20 pruebas con un tamaño de muestra de 20 galletas por prueba. Se obtuvo como resultados en la primera toma, un porcentaje de 95% de muestras correctas y un margen de error de 5% representada por 1 galleta mal empaquetada. En la segunda, tercera, cuarta, hasta la prueba número 20.  los resultados fueron confiables, pues el sistema funcionó correctamente al 99.75%

Palabras clave: Sistema automatizado, Etiquetado, Control de Calidad, Matlab, Arduino.

ABSTRACT

This research project is based on providing solutions to related problems in manufacturing companies dedicated to the production of cookies. It is determined that the main problem of many companies is not to bet on modern technology that can replace the specialized workforce that eventually generates them and even more expenses that implement a system for quality control of the cookie package. Therefore, it was proposed how to improve the design of an automated system in the package verification stage, preventing poor quality cookies from being filtered. Technologies such as image sensors, their functional characteristics and process requirements are used. For which MATLAB software is used to be able to capture and program the structural scheme of the design and the information that the optical reading receives. As for the automated operation and programming of the system, the Arduino is described. Likewise, this system can be applied in other products that require a correction of packaging selection and can also be flexible in case of any change in the quality variable that the company may define in the short, medium and long term.

For the validation of the project, 20 tests were carried out with a sample size of 20 cookies per test. A percentage of 95% of corrected samples and a margin of error of 5% represented by 1 poorly packaged cookie were obtained as results in the first take. In the second, third, fourth, until test number 20. the results were reliable, since the system worked correctly at 99.75%

Keywords: Automated system, Labeled, Quality Control, MATLAB, Arduino.

1. Introducción

En la actualidad, la aparición de la revolución industrial 4.0 acuñado por Klaus S. (2016). Define que esta nueva era está marcada por la aparición de nuevas tecnologías como la robótica y la inteligencia artificial.  Lo que obliga a empresas a adaptarse a los nuevos cambios y oportunidades tecnológicas las mismas que pueden conducir a productos y servicios completamente nuevos. El uso de sensores y dispositivos portátiles, el análisis y la robótica, entre otros, permitirán mejoras en los productos de diversas maneras, desde la creación de prototipos y pruebas hasta la incorporación de conectividad a productos previamente desconectados. Estos cambios en los productos se traducen, a su vez, en cambios en la cadena de suministro y consecuentemente, en los clientes.

Así, el proceso de control de calidad en plantas manufactureras con grandes líneas de producción, ha dado lugar a que muchas empresas opten por reemplazar la mano de obra de hombres y mujeres por sistemas automatizados que permitan realizar las mismas actividades e incluso otras a una mayor velocidad, precisión, flexibilidad al menor costo frente a las enfermedades ocupacionales y estrés laboral.

Para Duran, P. (2018), Automatizar un proceso que hasta entonces ha sido manual nos asegura ahorrar costes, tiempo y, además, ser mucho más eficientes en nuestro día a día de trabajo.La visión artificial o comprensión de imágenes, se centra en la deducción automática de las estructuras y propiedades de un mundo tridimensional, generalmente dinámico, ya sea a partir de una o de varias imágenes bidimensionales de ese mundo; lo cual incluye no sólo propiedades geométricas (forma, tamaño y localización de objetos) , sino también materiales (color, iluminación y textura).

Según, Mal partida, E. (2011). La visión juega un papel muy importante en los sistemas de manipulación automática que merezcan el calificativo de inteligentes y en general en los sistemas flexibles de manufactura, pues permite la retroalimentación sensorial fina que hace ampliar las capacidades de los robots.

La robótica es un campo de trabajo amplio que desarrolla nuevas tecnologías en una serie de áreas interdisciplinarias como la cinemática, la dinámica, la planificación de sistemas, el control y la inteligencia artificial. La producción de los robots se destaca por una disminución de la mano de obra; además ayuda a una mayor calidad del producto acabado, a la rapidez de la producción. En la industria los robots se unen a otras máquinas aportando mayor eficiencia en la producción, por ejemplo, en el ámbito industrial, específicamente en las pequeñas y medianas empresas, se crea la necesidad de incentivar a la adquisición de estas tecnologías para utilizarlas en aplicaciones como el movimiento de objetos. Para lograr que un robot realice una tarea lo más precisa posible se requiere de varios elementos: los actuadores encargados de generar la fuerza para darle movimiento a las piezas mecánicas del manipulador, sensores que permiten medir las características del mundo que rodea al robot, modelos cinemáticos para evaluar la posición y orientación del extremo, entre otros.

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