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La robótica inteligente para lavanderías cierra la brecha de automatización.

La industria textil y de la confección se enfrenta a grandes desafíos con la cadena de suministro actual y los problemas energéticos. La futura recuperación también se ve amenazada por factores que obstaculizan la producción, como la escasez de mano de obra y equipos, que los somete a una presión adicional. La competitividad de la industria, especialmente en un contexto global, depende de cómo respondan las empresas afectadas a estas condiciones marco. Una solución es trasladar la producción de prendas de vestir a Europa de forma económicamente viable. Rutas de transporte más cortas y los ahorros significativos asociados en costos de transporte y gases de efecto invernadero hablan a favor de esto. Por otro lado, los costos salariales más altos relacionados y la escasez predominante de trabajadores calificados en este país deben ser compensados. Este último requiere una mayor automatización del procesamiento textil. La start-up alemana de tecnología profunda sewts GmbH de Múnich se ha centrado en el gran potencial que hay en esta tarea. Desarrolla soluciones con la ayuda de los robots, similares a los humanos, anticipan cómo se comportará un textil y adaptan su movimiento en consecuencia.

La start-up alemana de tecnología profunda sewts GmbH de Múnich se ha centrado en el gran potencial que hay en esta tarea. Desarrolla soluciones con la ayuda de los robots, similares a los humanos, anticipan cómo se comportará un textil y adaptan su movimiento en consecuencia. En un primer paso, sewts ha puesto el punto de mira en una aplicación para grandes lavanderías industriales. Con un sistema que utiliza cámaras 2D y 3D de IDS Imaging Development Systems GmbH, los jóvenes emprendedores están automatizando uno de los últimos pasos manuales que quedan en las lavanderías industriales a gran escala, el proceso de despliegue. Aunque el 90% de los pasos del proceso de lavado industrial ya están automatizados, el resto de operaciones manuales suponen el 30% de los costes laborales. Por lo tanto, los ahorros potenciales a través de la automatización son enormes en este punto.

Solicitud

Es cierto que las lavanderías industriales ya operan en un entorno altamente automatizado para manejar grandes volúmenes de ropa. Entre otras cosas, el plegado de la ropa se realiza mediante máquinas. Sin embargo, cada una de estas máquinas generalmente requiere que un empleado extienda manualmente la ropa y la alimente sin arrugas. Esta carga monótona y extenuante de las máquinas plegadoras tiene un efecto desproporcionado sobre los costes de personal. Además, es difícil encontrar mano de obra calificada, lo que a menudo tiene un impacto en la utilización de la capacidad y, por lo tanto, en la rentabilidad de las lavanderías industriales. La naturaleza estacional del negocio también requiere un alto grado de flexibilidad. sewts hace de las cámaras IDS los componentes de procesamiento de imágenes de un nuevo tipo de sistema inteligente cuya tecnología ahora se puede utilizar para automatizar pasos individuales.

«El desafío particular aquí es la maleabilidad de los textiles», explica Tim Doerks, cofundador y CTO. Si bien la automatización del procesamiento de materiales sólidos, como los metales, es relativamente sencilla con la ayuda de la robótica y las soluciones de inteligencia artificial, las soluciones de software disponibles y el procesamiento de imágenes convencional a menudo todavía tienen sus límites cuando se trata de materiales fácilmente deformables. En consecuencia, los robots y sistemas de agarre disponibles comercialmente hasta ahora solo han sido capaces de realizar operaciones tan simples como agarrar una toalla o una prenda de ropa de manera inadecuada. Pero el sistema de costura VELUM puede proporcionar esto. Con la ayuda de un software inteligente y cámaras IDS fáciles de integrar, puede analizar materiales dimensionalmente inestables como los textiles. Gracias a la nueva tecnología, los robots pueden predecir el comportamiento de estos materiales durante el agarre en tiempo real. Permite a VELUM alimentar toallas y ropa de cama similar hecha de tela de rizo fácilmente y sin arrugas en las máquinas plegadoras existentes, cerrando así una brecha de automatización sensible a los costos.

El paquete de software desarrollado por sewts combina robots, pinzas y cámaras disponibles comercialmente en un sistema inteligente. En la búsqueda de los módulos de cámara adecuados, varios criterios fueron decisivos para la empresa con sede en Múnich, además de la idoneidad industrial sin concesiones: «Necesitamos una cámara 3D que sea rentable porque usamos dos o tres cámaras 3D dependiendo de la configuración del sistema Además, sobre todo debe garantizar una alta precisión de los datos de profundidad», explica Tim Doerks.

«Más allá de eso, necesitamos cámaras 2D que sean sensibles a la luz, ofrezcan un alto rango dinámico y sean adecuadas para su uso en un sistema multicámara». Los fundadores encontraron lo que estaban buscando en la cartera de IDS: para el sistema multicámara VELUM, la elección recayó en el nuevo Ensenso S10Cámara 3D y modelos de la serie de cámaras uEye CP . Su tarea es identificar, tanto en 2D como en 3D, características interesantes y puntos de agarre de los textiles que se introducen en el sistema después de lavarlos y secarlos de forma desordenada en un contenedor o en una cinta transportadora. La forma y la posición de los objetos individuales no se pueden predecir. Las cámaras captan las diferentes texturas de los materiales. Distinguen qué dobladillos hay en una toalla y dónde están las esquinas.

Hacemos coincidir las imágenes de las cámaras 2D y 3D para tener una resolución 2D más alta junto con los datos 3D. Así que usamos las respectivas ventajas de la cámara 2D, en este caso la resolución más alta, y la cámara 3D, es decir, los datos precisos de profundidad”, menciona Tim Doerks, cofundador y CTO de sewts. Equipado con un sensor Sony de 1,6 MP, el Ensenso S10utiliza un proceso 3D basado en luz estructurada: un proyector láser infrarrojo de banda estrecha produce un patrón de puntos de alto contraste incluso en objetos con superficies difíciles o en entornos con poca luz. Cada imagen capturada por el sensor Sony de 1,6 MP proporciona una nube de puntos completa con hasta 85.000 puntos de profundidad. La inteligencia artificial permite la asignación confiable de los puntos láser encontrados a las posiciones codificadas de la proyección. Esto da como resultado datos 3D robustos con la precisión de profundidad necesaria, de los cuales VELUM extrae las coordenadas para los puntos de agarre.

El GV-5280CP-C-HQ complementarioLa cámara industrial con firmware GigE Vision está equipada con el sensor CMOS de obturador global IMX264 de 2/3″ de Sony. Ofrece imágenes de 5 MP de alto contraste y casi sin ruido en formato 5:4 a 22 fps a velocidad GigE completa en aplicaciones con fluctuaciones condiciones de iluminación. La cámara uEye CP ofrece la máxima funcionalidad con un extenso preprocesamiento de píxeles y es perfecta para sistemas multicámara gracias a la memoria de imagen interna de 120 MB para almacenar secuencias de imágenes. Con alrededor de 50 g, la pequeña carcasa de magnesio es tan liviana como es robusto y predestina la cámara para aplicaciones de espacio crítico y para uso en brazos robóticos.

Según los requisitos o la configuración del cliente, se utilizan de dos a tres cámaras uEye 2D o Ensenso 3D; ambos modelos se pueden integrar perfectamente en VELUM. “Somos expertos en la preparación de los datos generados, lo que es especialmente importante cuando se trabaja con nubes de puntos 3D. Este preprocesamiento es un componente importante de nuestros sistemas para generar entradas adecuadas para nuestra inteligencia artificial”, enfatiza Tim Doerks. La IA desarrollada por sewts procesa los datos proporcionados por las cámaras uEye CP o Ensenso S. El software inteligente analiza la topología de los textiles utilizando características como el curso de la costura, las elevaciones locales o la posición relativa de las costuras, las clasifica según el tipo y la clase de tejido utilizando varias texturas y patrones de bordado y traduce estos hallazgos en comandos de robot.

Los datos se procesan a través de redes neuronales convolucionales (CNN) y procesamiento de imágenes clásico. «Usamos IDS Peak, el kit de desarrollo de software de IDS. Nos conectamos a nuestro sistema a través de Python y la biblioteca IDS», revela Till Rickert, cofundador y CPO de sewts. «El valor agregado del paquete de software IDS para nosotros radica principalmente en la facilidad de calibración e integración en nuestro sistema de visión de alta tecnología», continúa.

«La IA está en el centro de nuestra tecnología. Se necesitan algoritmos inteligentes para construir sistemas adaptables que puedan hacer frente a procesos de automatización no deterministas. Por eso usamos los últimos hallazgos de la investigación de IA, los refinamos para nuestras necesidades y finalmente los reunimos en un gran todo», añade Till Rickert. Recibe varios datos de sensores (p. ej., información óptica), extrae conclusiones a partir de ellos a un nivel cognitivo similar al humano y los traduce en comandos de robot. De esta forma, sistemas como VELUM realizan tareas que antes requerían de la mente humana. Esto es exactamente de lo que se trata la filosofía corporativa de sewts: «Nuestro objetivo es transformar el trabajo manual complejo en una automatización fluida».

Panorama

Con sistemas como VELUM, las lavanderías pueden aumentar significativamente su rendimiento independientemente de la situación del personal y, por lo tanto, aumentar su rentabilidad. «Al cerrar esta importante brecha de automatización, casi podemos duplicar la productividad de una línea de lavado de textiles», asegura el CEO Alexander Bley.

En el futuro, las cámaras IDS también se pueden usar para ropa como camisas y pantalones. «Es importante comprender las propiedades de estos materiales para implementar procesos sólidos. Logramos esto a través de sofisticadas simulaciones de materiales. Para simular el comportamiento de los textiles, creamos simulaciones FE especiales utilizando el método de elementos finitos», explica Alexander Bley. . Pero la empresa con sede en Múnich tiene una visión global: «Queremos que sea posible automatizar la producción de ropa y llevarla de vuelta al punto de uso de una manera rentable. De esta manera, acortamos las distancias de transporte, creamos cadenas de suministro más fiables, ahorrar emisiones de CO2 y combatir el problema de la sobreproducción». Además, también se planean para el futuro aplicaciones con materiales que no sean textiles.

Hay muchos casos de uso potenciales para tecnologías como estas, y el procesamiento de imágenes siempre jugará un papel importante. La inteligencia artificial acelerará este desarrollo.

Cámaras

Ensenso S: Triangulación de puntos láser 3D con inteligencia artificial

• Ultracompacto y rentable
• Alta velocidad de datos 3D y precisión a través de la compatibilidad con IA
• Datos 3D robustos incluso con poca iluminación ambiental
• Luz estructurada con triangulación de patrones de puntos láser basada en IA
• Adecuado para aplicaciones en automatización logística, visión robótica, detección de obstáculos, monitoreo y automatización hortícola, etc.

Increíblemente rápido, increíblemente confiable, sensores increíbles: uEye CP

• Interfaz: Ethernet
• Modelo: GV-5280CP-C-HQ
• Tipo de sensor: CMOS
• Tipo de sensor: CMOS
• Fabricante: Sony
• Velocidad de fotogramas: 24,0 fps
• Resolución (hxv): 2448 x 2048
• Obturador: obturador global
• Resolución: 5,01 megapíxeles
• Dimensiones: 29 x 29 x 29 mm
• Peso: 52 g
• Conector: GigE RJ46, atornillable
• Aplicaciones: por ejemplo, procesamiento de imágenes industriales, ingeniería mecánica, inspección de superficies, tecnología médica, tráfico y transporte, control de calidad, etc.

Cliente

Fundada en 2019, sewts GmbH, con sede en Múnich, es un proveedor de software innovador de control y procesamiento de imágenes que amplía los límites de la robótica al procesar materiales fácilmente deformables. sewts ha desarrollado una tecnología única que utiliza simulaciones de método de elementos finitos (FEM) de alta precisión para entrenar de manera eficiente los algoritmos de aprendizaje automático. La solución de software inteligente permite innumerables aplicaciones en la automatización industrial, como el procesamiento de textiles en lavanderías industriales o la producción de ropa, pero también el manejo de láminas, cables, piezas de plástico deformables y mucho más.

www.sewts.com

www.es.ids-imaging.com