Evolução da IA destaca simplicidade e precisão para a inspeção de qualidade no empacotamento de produtos tissue

A Körber Tissue integrou a mais recente inteligência artificial para fornecer a solução mais eficaz para inspeção de qualidade de embalagens primárias. Nicolò Squarzoni, Gerente de Produto – Empacotamento & Digital, discute como as redes neurais convolucionais funcionam e porque elas representam a solução mais eficiente para inspeções visuais de qualidade de empacotamento. Confira:

Há alguns anos, a economia de consumo começou a adotar e apreciar o poder da inteligência artificial (IA).

Começou como uma tecnologia fundamental no reconhecimento de fala, texto e imagem em telefones celulares, expandindo-se progressivamente para muitas outras aplicações, como diagnóstico médico, segurança na Internet, tomada de decisão, e agora essa mesma tecnologia amadureceu para ser aplicada à inspeção de qualidade e outros usos baseados em julgamento no ambiente industrial. Devido às limitações computacionais das CPUs, a IA não pôde ser adotada anteriormente e, agora que essa lacuna tecnológica foi preenchida, vários processos de produção podem se beneficiar de um novo e imenso poder.

A Körber Tissue investiu uma parte consistente de seu orçamento de P&D na aplicação de IA para desenvolver soluções para fabricantes e convertedores de tissue.

O primeiro resultado é um sistema de inspeção de qualidade do empacotamento lançado há um ano com o nome de Sam Pack. Este sistema aprende a aparência de uma boa amostra e é capaz de reconhecer amostras diferentes dela, dada uma tolerância específica. Com a mesma abordagem, Sam Pack também é capaz de aprender a reconhecer defeitos específicos das embalagens, como desalinhamentos de impressão, defeitos de vedação lateral etc.

O núcleo dessa tecnologia é a aplicação de redes neurais convolucionais e técnicas de aprendizagem profunda para permitir uma maneira precisa e ao mesmo tempo simples de inspecionar a qualidade do empacotamento durante a produção. Este artigo explicará como essa tecnologia funciona e por que ela traz vantagens consistentes em comparação à inspeção humana e aos sistemas de visão tradicionais baseados em algoritmos de regras.

O conceito por trás de uma rede neural convolucional é imitar a rede de neurônios responsável pelo processamento de imagens e tomada de decisões em um cérebro humano. A rede recebe como entrada a imagem a ser processada, e é dividida em várias camadas, cada uma com funções específicas. O primeiro grupo compreende as camadas convolucionais e é responsável por reduzir drasticamente a quantidade de informação armazenada nos pixels que compõem a imagem, deixando apenas os detalhes úteis que realmente ajudam a distinguir a imagem de entrada e reduzindo a quantidade de dados a processar. Isso é chamado de extração de recursos.

O segundo grupo compreende camadas totalmente conectadas, que são responsáveis por representar da melhor maneira possível a imagem de referência e decidir o quão semelhante uma imagem de entrada aleatória é comparada à referência. Esse processo é chamado de classificação. A chave dessa arquitetura, que a torna incrivelmente flexível, é que cada camada contém um número definido de parâmetros que precisam ser definidos para que a rede extraia os detalhes corretos da imagem, para representar corretamente a imagem de referência e, consequentemente, para decidir corretamente se uma imagem aleatória é semelhante ou não à referência.

O processo para definir esses parâmetros é chamado de aprendizagem profunda. Consiste em alimentar a rede com um conjunto de imagens representando a referência, que no caso da inspeção de qualidade do empacotamento são imagens de boas amostras, e algoritmos específicos podem definir recursivamente os parâmetros para chegar a uma configuração final que realiza a extração e classificação de características da melhor maneira possível.

Esse processo de aprendizado pode ser feito toda vez que a imagem de referência precisar mudar, por exemplo, mudar de um formato de pacote para outro, e basta escanear algumas boas amostras. Em seguida, o software atualiza a rede automaticamente.

Parece muito claro, então, que esta tecnologia oferece grandes vantagens em comparação com os sistemas de visão tradicionais. Eles são baseados em algoritmos de regras, e isso significa que, para cada detalhe da imagem a ser reconhecido, uma regra específica precisa ser codificada. Esta solução pode ser eficaz no caso de imagens simples com variabilidade muito baixa, mas no caso contrário é necessário que um grande número de linhas de códigos seja criado, o que aumentaria o custo para criar, manter e modificar, além de elevadas competências de codificação. Além disso, para imagens complexas, o desempenho das redes neurais convolucionais é consistentemente maior e é possível customizar a tolerância de decisão da rede ao avaliar a similaridade da imagem de um pacote aleatório com a referência. Comparando o Sam Pack com a inspeção humana tradicional, várias vantagens também podem ser reconhecidas, como a estabilidade da inspeção 24 horas por dia, 7 dias por semana, a confiabilidade e, além disso, a velocidade.

Em conclusão, pode-se observar que as redes neurais convolucionais foram projetadas para apresentar as vantagens tanto da inspeção humana, pela precisão e flexibilidade, quanto da inspeção automatizada, pela confiabilidade, estabilidade e velocidade, representando o estado atual da arte da inspeção de qualidade.

 

SOBRE A KÖRBER

Körber é um Grupo tecnológico internacional com cerca de 12,000 colaboradores, mais de 100 escritórios e plantas produtivas em todo o mundo, e um objetivo comum: transformar o pensamento empreendedor em sucesso de seus clientes, impulsionando seu desenvolvimento tecnológico. Nas Áreas de Negócios Digital, Fármaco, Supply Chain, Tissue e Technologies, oferece produtos, soluções e serviços que inspiram. A empresa age rapidamente de acordo com as necessidades de seus clientes, executa ideias de forma eficiente e, com as suas inovações, cria valor agregado aos seus clientes. Com isso, constrói cada vez mais ecossistemas que resolvem os desafios atuais e futuros. A Körber AG é a empresa matriz do Grupo Körber.

SOBRE A KÖRBER BUSINESS AREA TISSUE

A Körber tem o objetivo final de possibilitar o sucesso contínuo dos seus clientes. A empresa é o único fornecedor verdadeiramente integrado e global de soluções avançadas para a indústria de tissue. Oferece o portfólio mais abrangente do setor, contando com tecnologias que apoiam seus clientes em toda a cadeia de valor – dos rolos aos dobrados, da conversão ao empacotamento. Suas soluções integradas, automatizadas e fáceis de usar, são fundamentais para moldar o sucesso em tissue, elevando as operações dos seus clientes a um nível superior e global, ao mesmo tempo, otimizando seus custos e processos.

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