La industria automotriz emplea inteligencia artificial en la inspección de vehículos

Una tecnología desarrollada por la empresa Autaza con el apoyo de la FAPESP también se utiliza en Embraer, gigante del sector aeroespacial

Por Claudia Izique  |  FAPESP Investigación para la Innovación – La empresa Autaza Tecnologia inició su desarrollo en el Centro de Competencia en Manufactura del Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), con sede en la localidad de São José dos Campos (en el estado de São Paulo, en Brasil). Creada en 2016, la compañía ha abierto una oficina en Detroit, en Estados Unidos, y cuenta con clientes globales en los sectores automovilístico y aeronáutico. Y su facturación se duplica anualmente.

“Nuestra meta es ser líder en Brasil y referencia en inspección inteligente de la calidad en Estados Unidos y Alemania en el año 2022”, dice Renan Padovani, socio de la empresa, que cuenta con el apoyo del Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP.

Esta trayectoria empezó con un proyecto de investigación y desarrollo que acercó a General Motors (GM), en São Caetano do Sul (un municipio del Gran São Paulo), al ITA, y resultó en el prototipo funcional de un sistema que se vale de la visión computacional y la inteligencia artificial para detectar defectos sobre la superficie de las carrocerías de los vehículos. Esta nueva tecnología es alternativa al método de inspección visual utilizado actualmente en gran parte de las ensambladoras automotrices, que exige la presencia de un inspector capacitado para detectarlos y realizar la clasificación de los defectos.

Los buenos resultados del sistema automático de inspección de la calidad y la disposición de GM para permitir el uso de la propiedad intelectual del nuevo sistema estimularon a los tres investigadores responsables del proyecto en el ITA a constituir la empresa y sacar al mercado esta tecnología. “La propia GM hizo suyo el proyecto aún en su fase embrionaria y puso a prueba la tecnología en su línea de producción”, comentó Padovani.

Seis meses después de que la tecnología fuera puesta a prueba por GM en São Caetano do Sul, la compañía automotriz pasó a utilizarla también en sus fábricas de Estados Unidos y de Alemania, en donde producía la marca Opel. En 2017 le vendió la fábrica alemana a Peugeot y BNP Paribas, pero la misma sigue siendo cliente de Autaza.

Mientras desarrollaban el primer prototipo para GM, los tres socios visualizaron también a oportunidad de utilizar la tecnología de inteligencia artificial para evaluar defectos en la pintura de otros tipos de materiales, tales como los compuestos utilizados en la industria aeronáutica, por ejemplo. “Esto abrió un otro mercado y atrajo a clientes del porte de Embraer”, comenta Padovani.

Un modelo matemático

El sistema de inspección desarrollado por Autaza está formado por una pared de luz especial que proyecta un patrón cebrado sobre la carrocería que se inspeccionará, formando una especie de “franja” blanca y negra. Una cámara capta estos datos y analiza la imagen utilizando un software capaz de detectar y clasificar defectos con base en 12 parámetros matemáticos, según explica Padovani. “Este sistema asegura la calidad de la carrocería y facilita la comunicación con el equipo de corrección”, dice.

Aparte de ser más eficiente que la inspección visual, la tecnología basada en la matemática también aventaja a los modelos de inspección automatizados tradicionales, según Padovani. “Los sistemas tradicionales de inspección requieren información del CAD [computer-aided design] de la pieza y de la geometría del vehículo, entre otros datos, para, de ese modo, y por comparación, detectar fallas", explica. “Nuestro modelo matemático desarrollado previamente contiene información sobre los defectos, y esto acelera el proceso de inspección.”

Esta diferencia también se traduce en mejoras de tiempo: para construir un modelo de inspección que busca defectos comparando el producto con el patrón ideal son necesarios seis meses. En tanto, utilizando el modelo matemático ya desarrollado, ese lapso se acorta a 15 días. “La inteligencia artificial ya sabe lo que es un defecto”, enfatiza.

Una célula robótica

Poco más de un año después de constituir la empresa, ya con GM como cliente, Autaza obtuvo un PIPE Etapa I –de prueba de concepto de una idea innovadora– para mejorar el algoritmo de clasificación de los defectos en carrocerías automotrices. Padovani reconoce que, en la etapa de prueba del proyecto, podrían haber intentado obtener recursos para un PIPE Etapa II, de desarrollo de prototipos. “Pero los recursos de la FAPESP nos ayudaron a estructurar la planificación técnica”, subraya Padovani. “Ganamos en madurez industrial.”

En septiembre de 2018, la empresa obtuvo la aprobación de otro proyecto en el marco del Programa PIPE/ PAPPE Subvención –también conocido como PIPE Etapa III– para el desarrollo industrial y comercial del sistema. El PIPE/ PAPPE Subvención es producto de un acuerdo entre la FAPESP y Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) del gobierno federal brasileño. “Estamos creando el primer escáner 3D nacional destinado a la detección de defectos y también estamos implementando la robótica en nuestro sistema de inspección”, resume Padovani.

Con el apoyo de la FAPESP, la empresa pretende adquirir computadoras de alto rendimiento que permitirán acortar el tiempo de inspección de las carrocerías y ganar competitividad con relación a los sistemas tradicionales, que inspeccionan un coche de la línea de montaje cada un minuto. “La idea es reducir el tiempo de la inspección automática de los actuales dos minutos a 45 segundos”, adelanta el investigador.

Esta mejora será posible, según sostiene, porque Autaza pretende introducir una célula robótica en el proceso de inspección. Una vez probada en la empresa, una célula robótica idéntica se instalará en GM. “No serán únicamente robots convencionales sino también colaborativos, que interactúan con el trabajo humano, y que son el núcleo de la industria 4.0.”

Empresa: Autaza
Sitio web: www.autaza.com 
Dirección: Parque Tecnológico de São José dos Campos. Avda. Dr. Altino Bondensan, 500 - Bloco Cecompi, São José dos Campos – São Paulo, Brasil, CEP 12247-016.
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