I + D / Textiles inteligentes y soluciones TIC
AUTOVIMOTION II – Investigación para el desarrollo de sistemas de detección de defectos en tejidos d tapicería para automoción mediante visión artificial.
Fecha: 2015
Estado: Finalizado
Entidad: IVACE
1. MOTIVACIONES POR LAS QUE SE REALIZA EL PROYECTO:
Los controles de calidad juegan un papel fundamental en la industria textil, y más en las empresas que producen tejidos para tapicería, que necesitan mantener su competitividad en un mercado global. Aunque los defectos en las telas puedan reducir el precio de un producto entre el 45% y el 65% en algunos casos, la inspección de calidad en este sector industrial es, actualmente, en la mayoría de los casos manual.
La detección de los defectos en los tejidos normalmente se lleva a cabo por personal humano, operarios que revisan las telas. Según estudios la precisión se encuentra entre el 60-70%. Los problemas pueden ser de fatiga, cansancio y aburrimiento, ya que la inspección visual de los tejidos es muy repetitiva y monótona. Además del coste que supone este proceso manual. En general puede ser complicado que un operario consiga detectar más del 70% de los defectos presentes en el tejido, además se ha de tener en cuenta que se tienen que inspeccionar telas con anchos de hasta 2 metros y a una velocidad máxima de 30 metros por minuto.
Un modo de reducir el coste de este proceso y proporcionar unos resultados más fiables es automatizar dicho proceso de inspección para la detección de los defectos en los tejidos.
Durante el primer año de ejecución de este proyecto se cubrieron todos los objetivos individuales propuestos, además del objetivo global por haberse llevado a cabo la investigación de nuevas técnicas de adquisición y procesado de imágenes para el desarrollo de un prototipo que permitió evaluar la posibilidad de detectar defectos en tejidos de tapicería. Esto fue posible gracias al uso de la tecnología de visión artificial estudiada y utilizada para la implementación del prototipo y sistema final. Además también se evaluó el empleo de sistemas empotrados para la mejora y optimización computacional del sistema que formaba parte de los objetivos previstos del proyecto.
Aunque los objetivos del proyecto fuero cubiertos al 100% se consideró conveniente llevar a cabo una segunda etapa del mismo para ampliar el sistema implementado. Tras las pruebas realizadas y el análisis de los resultados se detectaron nuevos objetivos a cumplir que podrían ayudar a obtener un sistema más competitivo pero que por cuestiones de tiempo y falta de recursos quedaban fuera de la propuesta inicial.
Por todo ello, tras el segundo año de ejecución se ha obtenido finalmente un sistema más completo, un sistema de control de calidad mediante visión artificial capaz de detectar y catalogar los principales defectos y errores que se producen en el proceso de tejeduría así como en la línea de repasado. Gracias a la introducción de un clasificador de defectos el sistema es autónomo, informando del defecto y su localización. De este modo los operarios pueden sanear y reparar los defectos encontrados por el sistema evitando la tediosa tarea de la inspección mejorando la productividad de su trabajo. Además, se ha diseñado y desarrollado un sistema de detección de defectos en el propio telar, lo que permite reducir la aparición de defectos y la necesidad de repasar y sanear los tejidos.
2. OBJETIVOS:
Los objetivos específicos ejecutados durante el desarrollo del proyecto, han sido los siguientes:
- Objetivo 1: Estudio del estado del arte de las tecnología de aplicación.
- Objetivo 2: Evolución del sistema en proceso de repasado. Desarrollo de un clasificador de defectos.
- Objetivo 3: Dinamización del sistema de detección de defectos en telares.
- Objetivo 4: Adecuación del sistema compacto de detección para la incorporación de la clasificación de defectos.
- Objetivo 5: Caracterización de tejidos para tapicería en automoción.
- Objetivo 6: Desarrollo de un sistema de notificaciones basado en dispositivos “wereables”.
- Objetivo 7: Difusión de los resultados finales.
3. RESULTADOS OBTENIDOS:
Inicialmente no se consideró necesaria la clasificación de los defectos sino tan solo la detección, ya que para las empresas que fabrican tejidos de tapicería para el sector automovilístico los niveles de exigencia son elevadísimos y no es importante cual es el defecto encontrado sino su detección y total eliminación del tejido independientemente del tipo. De todos modos por temas de generación de informes y control de los defectos generados por los telares se considera como una mejora positiva la obtención de una clasificación de dichos defectos, trabajo que se ha realizado con éxito en esta segunda anualidad del proyecto.
El resultado final obtenido mediante la realización de este proyecto es el diseño y el desarrollo de un prototipo que permite mediante técnicas de visión artificial la detección y catalogación de forma automatizada de los distintos tipos de defectos en los tejidos para tapicería, centrando la atención en los tejidos casi planos o de entramado muy pequeño. Este prototipo está integrado en las mesas repasadoras para facilitar el trabajo de las operarias.
Además y aprovechando los buenos resultados obtenidos del sistema sobre el proceso de repasado, se han extrapolado éstos a la sección de tejeduría, por lo que también se dispone de un prototipo de sistema para telares, solución muy interesante dada la reducida velocidad de trabajo de los telares, lo cual da pie a una solución de bajo coste avisando de los defectos que se detecten en los telares, pudiendo ser reparados o al menos marcados para que fuesen enmendados por las operarias en la sección de repasado.
La información generada ya sea por el sistema diseñado para el proceso de repasado o para el telar puede ser consultada gracias a un dispositivo wearable por los trabajadores, jefe de planta, encargado, jefe de calidad, etc. según las preferencias configuradas y el tipo de permisos de acceso de cada uno, a modo de que puedan disponer de un sistema de notificaciones el cual los alerte de los posibles defectos encontrados en tiempo real.
Este proyecto cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball, a través del IVACE, y está cofinaciado por los fondos FEDER de la Unión Europea.
EXPEDIENTE: IMAMCI/2015/1
IMPORTE: 93.094,24 €
Para consultar los resultados detallados del proyecto haga click aquí.
