Mucho más allá de lo que pensamos o nos damos cuenta en nuestra cotidianidad, la tecnología de visión inteligente ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años con una oferta igualmente creciente de oportunidades para mejorar las operaciones empresariales en diversas industrias.
Podemos encontrar estos desarrollos en tareas que van desde el monitoreo y medición de flujos (de cosas o personas) hasta el análisis del comportamiento de un cliente. Ver, se ha convertido en una herramienta valiosa para empresas que buscan optimizar sus procesos, aumentar la eficiencia y mejorar la experiencia del cliente. La visión inteligente impacta hoy en día en áreas como logística, aseguramiento de la calidad, seguridad y análisis del comportamiento del consumidor.
De hecho, las tiendas departamentales están empleando ya estos sistemas para analizar y medir flujos de personas, vehículos o productos en tiempo real. Los supermercados pueden rastrear el movimiento de los clientes en los estantes y determinar si las marcas llaman su atención o si hay una alta tasa de abandono de productos en los carritos. Esta información resulta muy valiosa para mejorar la disposición de los productos y las estrategias de marketing. Para los consumidores, este tipo de actividades de inteligencia pasan desapercibidas, de hecho lo importante es no hacer que las personas se sientan observadas, pese a que conscientemente sepan que los sistemas de vigilancia están por doquier.
Visión productiva
Estas mismas prácticas se extienden a las fábricas. En oportunidades anteriores he escrito al respecto. La visión inteligente comienza a desempeñar un papel crucial en la mejora de los tiempos y movimientos del ámbito industrial. Mediante la implementación de sistemas de visión en las líneas de producción, las gerencias de planta obtienen detalles de los procesos en tiempo real, con la cual pueden identificar áreas de ineficiencia, cuellos de botella y oportunidades de mejora. Este enfoque no solo aumenta la productividad y la eficiencia, sino que también tiene un impacto positivo en la calidad del producto; esto, al final, se reflejará en la satisfacción del cliente.
Los indicadores de desempeño (KPIs) comienzan a verse beneficiados con el incremento en la eficacia que brinda la visión inteligente; entre ellos podemos destacar el tiempo ciclo, pues el proceso completo de una operación puede reducirse al encontrar restricciones a partir de la información obtenida; la tasa de producción también se mejora en consecuencia, pues es posible incrementar el número de unidades producidas en un periodo determinado.
Otro indicador clave es la utilización de recursos, ya que los sistemas visuales permiten determinar con mayor precisión y oportunidad la eficiencia en el uso de elementos vitales, como el tiempo de trabajo y la disponibilidad de equipos.
En industrias como la electrónica, por citar un ejemplo, se han logrado mejoras en las actividades relacionadas con ensambles y subensambles. Se ubican cámaras con diferentes capacidades sensoriales para capturar los movimientos de los operadores de manera sincronizada con el flujo de componentes. Lo importante es que, más allá de la observación, la visión con inteligencia incorporada permite recopilar información que más tarde es analizada. A partir de los datos obtenidos es posible identificar desperdicios en movimientos, traslados, desplazamiento de material o incluso requerimientos de mejora en ergonomía.
Asimismo, los sistemas pueden identificar fatiga, aburrimiento o situaciones peligrosas. Los sistemas de visión son ahora muy utilizados en áreas de operación que representen riesgos, como tránsito de montacargas, identificación oportuna de estantería mal acomodada o la simple invasión de espacios inseguros por trabajadores distraídos o negligentes.
Desarrollo visual
La realidad ya nos alcanzó. Para todo lo anterior existen diversas soluciones de software y hardware que permiten la implementación de la visión inteligente en tiempos y movimientos. En cuanto al hardware, se utilizan cámaras y sensores especializados que capturan la información necesaria. Respecto al software, existen plataformas de análisis de visión que procesan las imágenes y generan datos y métricas relevantes para la optimización.
Pero centrémonos en el hardware. Los fabricantes líderes en este campo han sacado ventaja de los avances en capacidad de procesamiento de los microchips, como los FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) y los ASICs (Application-Specific Integrated Circuits), que abren camino a tareas de procesamiento paralelo y la velocidad de cálculo necesarios para el análisis de imágenes en tiempo real.
La miniaturización y la integración de componentes han dado lugar a sistemas de visión compactos y autónomos en cámaras y sensores de alta calidad, junto con procesadores potentes y eficientes, que se integran en un solo dispositivo. De esta manera es más sencillo crear soluciones para diversos entornos y aplicaciones.
La capacidad de capturar información tridimensional también ha mejorado la percepción y la precisión de los sistemas de visión. Tecnologías como la estereovisión, la luz estructurada y el tiempo de vuelo (ToF) permiten la creación de modelos 3D del entorno, lo que es crucial en aplicaciones como la detección de objetos, la navegación autónoma y la robótica.
A esto podemos sumar la capacidad para capturar y procesar imágenes en diferentes longitudes de onda, como infrarrojo y ultravioleta, pues ha ampliado las capacidades de detección y análisis de los sistemas de visión, especialmente en aplicaciones como la inspección de calidad, la agricultura y la detección de anomalías. En la industria automotriz, se aplican desde hace tiempo para identificar fracturas internas de los componentes luego (o previo) de los procesos de fabricación.
Otros factores, como la llegada de las tecnologías de comunicación 5G, están haciendo posible que la conectividad no sea un impedimento y los datos fluyan en redes, eliminando la barrera tiempo-distancia. El uso de interfaces Ethernet, USB y de alta velocidad, permite transferir datos de manera eficiente entre los sistemas de visión y otros dispositivos, como computadoras o sistemas de control; fundamental para establecer rutinas de análisis paralelos a la operación.
Desarrollos a la vista
De aquí se surgen otras posibilidades en los sistemas de visión inteligente que seguramente darán mucho de qué hablar en los años venideros, como por ejemplo la adopción de técnicas de aprendizaje profundo, como las redes neuronales convolucionales (CNN), que hacen que los sistemas de visión puedan detectar y reconocer patrones y objetos en imágenes con una precisión y robustez notablemente superiores. Esto está dando paso a aplicaciones más avanzadas, como la detección de objetos en tiempo real y el análisis semántico.
Otra tendencia es Edge Computing, que permite el despliegue de sistemas embebidos de visión inteligente que pueden realizar análisis y toma de decisiones directamente en el dispositivo de captura de imágenes, y reduce la latencia y la necesidad de transferir grandes volúmenes de datos. Esto sea útil sobre todo para aplicaciones en campo donde la red no necesariamente esté disponible o en la que se requieran resultados inmediatos sin requerir de sistemas robustos de analítica.
Existen muchas líneas de investigación y desarrollo en las que se conjuga la inteligencia artificial y con diferentes tecnologías de los sistemas de visión. Estos estudios a menudo buscan los beneficios como la mejora de la productividad, reducción de costos operativos, detección de mermas, incremento en la seguridad, detección de defectos, inspecciones automáticas, evaluación del comportamiento de las personas y optimización de la cadena de suministro; por citar ejemplos.
Como también lo describo al inicio de este artículo, en campos como la publicidad, se busca analizar la reacción de los clientes a los precios y las estrategias de marketing mediante el rastreo de la mirada de los clientes y la evaluación de su comportamiento en frente a un anaquel. La idea es que las empresas puedan obtener información valiosa sobre qué productos o promociones captan más la atención y generan ventas, y que los vendedores brinden recomendaciones personalizadas en función del comportamiento y las preferencias del cliente.
Algunos de estos estudios pueden encontrarse en revistas especializadas de ingeniería industrial y automatización, y muchos aún están en los laboratorios de Universidades y Centros de Investigación y Desarrollo.
Todas estas líneas de desarrollo seguro nos traerán muchas sorpresas en un futuro muy próximo, además de que complementarán de manera sustancial aplicaciones hoy ya existentes. La visión inteligente transforma va a transformar en que las empresas operan y toman decisiones y abrirá un mundo de oportunidades para aumentar la eficiencia y la rentabilidad en el entorno empresarial. Aún existen desafíos en términos de privacidad y seguridad, pero el potencial que ofrece esta tecnología es inmenso y continuará creciendo a medida que se desarrolle y se perfeccione en el futuro; así que, más vale tener los ojos abiertos.