Resumen de Arquitectura para el control visual de ensambles en industria 4.0 basado en aprendizaje profundo
Mauricio Andrés Zamora Hernández
En esta investigación se estudia el problema del control de actividades a través de la visión por computadora de los operarios en entornos de manufactura para determinar si estos siguen y realizan las tareas según especificaciones, para cual se realizan sistemas de detección de objetos y acciones en vídeos para evaluarlo contra la definición de tareas en un lenguaje estructurado de representación de instrucciones de manufactura.
Se realiza un análisis del estado del arte sobre los conceptos relacionados de la Ingeniería Industrial, que forman el marco conceptual del problema. En estos se incluye el estudio del método de trabajo. Además, se hace una revisión de los elementos de manufactura, de cómo son las representaciones tradicionales de operaciones, cómo afecta la Inteligencia Artificial (IA) a los procesos productivos, y la Cuarta revolución industrial (Industria 4.0) y cómo estas afectan los elementos de inspección automática. Por otro lado, se revisan los métodos de aprendizaje profundo (Deep Learning, DL) y cómo se integran las técnicas de aprendizaje en este trabajo. Por último, se realiza una revisión de las arquitecturas de DL utilizadas para los sistemas de reconocimientos y localización de objetos.
Se hace una propuesta de un lenguaje diseñado para describir las instrucciones necesarias para ejecutar ensamble de productos. Dentro de este se puede apreciar la gramática del lenguaje y ejemplos de acciones de manufactura realizados con el lenguaje propuesto.
Posteriormente se representan dos bases de datos como producto de la investigación, una base de datos de imágenes etiquetadas de herramientas y una base de datos de vídeos anotados de acciones de manufactura, que contienen la propuesta de la base de datos de imágenes para el entrenamiento del módulo de reconocimiento del entorno de trabajo: herramientas y partes generales de los procesos de manufactura. También se detalla la base de datos de vídeos de acciones generales para la manufactura que sustentan la propuesta del lenguaje generado en esta investigación.
Además, se presenta la propuesta que soluciona la problemática de la investigación, una arquitectura propuesta para el sistema de control visual de ensambles. Se explican los elementos relevantes que lo componen: el módulo de procesamiento visual, el módulo de procesamiento del lenguaje de descripción de manufactura y el módulo de procesamiento de comandos que orquesta los módulos anteriores. El módulo de procesamiento visual está conformado por los sistemas de detección de objetos y acciones. El módulo de procesamiento del lenguaje tiene como elemento principal el intérprete del lenguaje.
Finalmente se presenta un resumen de las conclusiones, y se enumeran los trabajos futuros que se pueden generar en un corto, medio y largo plazo sobre los temas expuestos; además de las publicaciones consecuencia de esta investigación.
