Schaeffler y Cognex: visión artificial para electromovilidad
En el contexto de la transición hacia la fabricación de componentes para vehículos eléctricos, Schaeffler Special Machinery (SMB), con sede en Erlangen, Alemania, utiliza sistemas de visión artificial In-Sight y el software VisionPro de Cognex para automatizar inspecciones industriales. La compañía incorporó estas tecnologías en procesos de fabricación de rodamientos y verificación de embragues, con el objetivo de mejorar la velocidad, la repetibilidad y la flexibilidad del control de calidad ante una producción automotriz cada vez más compleja.
El caso muestra cuatro aprendizajes para la industria: conteo automático de componentes, inspección inteligente de embragues, adaptación a variaciones visuales y replicación de soluciones en múltiples máquinas. Estas aplicaciones demuestran cómo la visión artificial puede convertirse en una herramienta estratégica para aumentar la capacidad de inspección sin depender exclusivamente del control manual.
El desafío: controlar componentes cada vez más complejos en la industria automotriz
El Grupo Schaeffler es un fabricante internacional de componentes y tecnologías de movimiento utilizados en la industria automotriz y otros sectores industriales.
Dentro de la organización, Schaeffler Special Machinery desarrolla soluciones de automatización personalizadas para distintas instalaciones del grupo y clientes externos.
La transición hacia la electromovilidad está modificando las exigencias de fabricación. Los componentes pueden integrar decenas de piezas de diferentes proveedores, lo que aumenta la importancia de verificar correctamente cada etapa de producción.
Para responder a este escenario, las líneas industriales necesitan combinar tres capacidades fundamentales: velocidad, flexibilidad y precisión.
En procesos con altos volúmenes, incluso pequeñas demoras de inspección pueden convertirse en limitaciones productivas. Al mismo tiempo, las variaciones de posición, tamaño, contraste o apariencia de las piezas dificultan mantener resultados consistentes mediante inspecciones manuales.
Schaeffler necesitaba tecnologías capaces de automatizar controles, adaptarse a diferentes condiciones visuales y replicarse en nuevas máquinas sin reconstruir cada aplicación desde cero.
Los sistemas de visión artificial de Cognex permitieron abordar estos desafíos mediante una combinación de cámaras industriales, herramientas de inspección y software especializado.
In-Sight de Cognex: conteo automático de rodillos en rodamientos
Una de las primeras aplicaciones implementadas por Schaeffler consistió en automatizar el conteo de rodillos, también llamados agujas, dentro de las jaulas de rodamientos.
Aunque pueda parecer una tarea sencilla, inspeccionar estas piezas presenta dificultades específicas.
Los rodamientos poseen geometrías circulares y contienen múltiples elementos metálicos de dimensiones reducidas. Además, durante la inspección pueden existir variaciones de contraste, posición y tamaño.
Estas condiciones complican el desarrollo de un control confiable cuando se utilizan métodos exclusivamente manuales o sistemas de detección poco flexibles.
Para resolverlo, Schaeffler implementó un sistema de visión 2D In-Sight de Cognex.
La solución permitió automatizar el conteo y la verificación de los componentes, contemplando las variaciones visuales presentes en el proceso.
Entre los desafíos abordados se encontraban:
- Identificar y contar pequeños rodillos metálicos.
- Trabajar con componentes de geometría circular.
- Compensar variaciones de contraste entre piezas.
- Adaptarse a diferencias de posición y dimensiones.
- Incorporar una inspección repetible dentro de la máquina.
Los resultados iniciales permitieron extender la solución a otras máquinas de fabricación, mejorando progresivamente la aplicación.
Este punto es especialmente importante: el proyecto no quedó limitado a una única estación experimental, sino que se convirtió en una solución reproducible dentro del entorno industrial.
Para fabricantes de rodamientos, componentes mecánicos y autopartes, este tipo de inspección automatizada permite evaluar controles donde el conteo y la presencia correcta de elementos son condiciones críticas del producto.
VisionPro y aprendizaje automático: inspección de embragues
Otra aplicación destacada del caso Schaeffler corresponde a la inspección y verificación de embragues.
Tradicionalmente, este proceso dependía de inspecciones manuales, en las que un operador debía identificar las características de cada pieza y determinar si cumplía los criterios establecidos.
El desafío aparece cuando existen diferentes variaciones de producto y cuando las diferencias entre una pieza aceptable y una defectuosa no siempre pueden describirse mediante reglas visuales simples.
Para automatizar esta tarea, Schaeffler incorporó cámaras industriales junto con VisionPro, el software de análisis de imágenes de Cognex.
La aplicación utilizó tecnología de Edge Learning, un enfoque de aprendizaje automático que permite clasificar imágenes a partir de ejemplos.
De esta manera, el sistema pudo distinguir diferentes variantes de embragues aceptables y defectuosos, simplificando el proceso de inspección.
Esta tecnología ofrece ventajas para aplicaciones con variabilidad visual:
- Clasificación de piezas según su condición.
- Identificación de diferentes variantes de producto.
- Menor dependencia de la inspección visual manual.
- Reducción del tiempo necesario para verificar componentes.
- Posibilidad de replicar criterios de calidad entre distintas estaciones.
La principal diferencia frente a una inspección tradicional basada únicamente en reglas es que el sistema puede aprender características visuales a partir de ejemplos representativos.
Sin embargo, el entrenamiento debe realizarse con imágenes adecuadas y condiciones de proceso correctamente definidas. La iluminación, la resolución, la presentación de la pieza y la calidad de las muestras siguen siendo factores determinantes.
Para Schaeffler, la aplicación resultó suficientemente útil como para replicar el concepto de inspección en numerosas ocasiones.
Resultados: soluciones replicables y procesos de inspección más eficientes
El caso Schaeffler demuestra que el valor de la visión artificial industrial no depende solamente de automatizar una inspección aislada.
También importa la facilidad para implementar la misma tecnología en otras máquinas, modificar parámetros y mantener las aplicaciones durante su vida operativa.
Según el caso publicado por Cognex, Schaeffler obtuvo resultados positivos en dos áreas principales.
Automatización del conteo en rodamientos
La aplicación con In-Sight permitió automatizar la verificación de rodillos, adaptándose a variaciones de contraste, posición y dimensiones.
Después de la implementación inicial, Schaeffler extendió este enfoque a numerosas máquinas.
Inspección automatizada de embragues
La combinación de cámaras industriales, VisionPro y aprendizaje automático permitió clasificar diferentes condiciones de piezas aceptables y defectuosas, agilizando la inspección.
El concepto de calidad desarrollado se replicó numerosas veces dentro de sus proyectos de automatización.
Entre los beneficios documentados se destacan:
- Automatización de verificaciones previamente manuales.
- Mayor capacidad para trabajar con variaciones visuales.
- Procesos de inspección más ágiles.
- Facilidad para modificar parámetros operativos.
- Soluciones reproducibles en múltiples máquinas.
- Mayor capacidad interna para desarrollar y mantener aplicaciones.
Un aspecto especialmente relevante es la autonomía del equipo técnico.
Schaeffler destaca que las soluciones In-Sight permiten desarrollar programas y ajustar parámetros con facilidad, una característica importante para fabricantes de maquinaria que necesitan adaptar sus equipos a diferentes proyectos.
La empresa no publica porcentajes específicos de aumento de producción o reducción de defectos para estas aplicaciones. Por lo tanto, el resultado comprobable se centra en la automatización, la simplificación de inspecciones y la escalabilidad de las soluciones.
Qué puede aprender la industria argentina de este caso
La experiencia de Schaeffler es relevante para fabricantes argentinos de autopartes, componentes mecánicos, equipos eléctricos, maquinaria industrial y productos que requieren inspecciones repetitivas de alta precisión.
Muchas plantas enfrentan situaciones comparables: inspecciones manuales prolongadas, componentes pequeños, diversidad de referencias y necesidad de sostener estándares de calidad consistentes.
En estos escenarios, una aplicación de visión artificial puede resolver necesidades concretas sin requerir una automatización integral de toda la línea.
Algunas oportunidades son:
- Conteo de rodillos, resortes, tornillos u otros componentes pequeños.
- Verificación de presencia o ausencia de piezas.
- Clasificación de productos aceptables y defectuosos.
- Inspección de ensamblajes mecánicos.
- Control de orientación y posición de componentes.
- Validación visual antes de avanzar a la siguiente etapa productiva.
La tecnología debe seleccionarse según las características de cada aplicación.
Para inspecciones basadas en reglas y verificación de componentes, los sistemas In-Sight de Cognex permiten desarrollar soluciones industriales integradas.
Cuando se necesitan arquitecturas basadas en PC, mayor personalización o procesamiento avanzado de imágenes, el software VisionPro puede formar parte de una solución de inspección más compleja.
El objetivo no es incorporar inteligencia artificial en todas las aplicaciones, sino seleccionar la herramienta apropiada para el desafío técnico y el rendimiento requerido.
Cómo evaluar una aplicación de visión artificial en planta
Antes de implementar una solución de inspección automatizada, conviene analizar qué variable debe controlarse y qué condiciones pueden afectar la adquisición de imágenes.
En el caso Schaeffler, las variaciones de contraste, posición y tamaño de los componentes fueron factores centrales en el diseño de la inspección.
Para otros procesos industriales, pueden existir condiciones diferentes: reflejos, superficies texturizadas, movimientos rápidos, piezas parcialmente ocultas o cambios de orientación.
Ficha de aplicación industrial
| Criterio | Evaluación |
|---|---|
| Problema que resuelve | Inspecciones manuales o difíciles de automatizar por variabilidad de las piezas |
| Procesos donde aplica | Fabricación de rodamientos, ensamblaje, control de calidad y verificación de componentes |
| Industrias recomendadas | Automotriz, electromovilidad, metalmecánica, maquinaria industrial y manufactura de precisión |
| Tecnología asociada | In-Sight y VisionPro de Cognex |
| Beneficio principal | Inspecciones automatizadas, repetibles y adaptables a distintas condiciones visuales |
| Cuándo consultar a Murten | Cuando existen tareas de conteo, clasificación o verificación que limitan la productividad o requieren demasiada intervención manual |
La experiencia de Schaeffler muestra cómo la visión artificial de Cognex puede acompañar procesos industriales de mayor complejidad, desde el conteo de pequeños componentes hasta la clasificación inteligente de piezas.
Su aporte principal no se limita a detectar errores: permite desarrollar procesos de inspección reproducibles, fáciles de ajustar y preparados para acompañar la evolución de las líneas productivas.
En Murten acompañamos a las industrias en la evaluación e implementación de sistemas de visión artificial de Cognex, desarrollando aplicaciones de conteo, clasificación, verificación de ensamblajes y control de calidad adaptadas a cada proceso.
Completá el formulario y nuestro equipo técnico te contactará para analizar tu aplicación, evaluar las condiciones de inspección y definir la solución de visión artificial más adecuada para tu planta.
