Visión artificial rentable en el Intelligent Edge: SICK sensingCam SEC100 para la Industria 4.0

La visión artificial es un elemento clave de la automatización industrial. Permite a los sistemas robotizados supervisar procesos, inspeccionar la calidad y documentar eventos con rapidez y precisión. La serie sensingCam SEC100 de SICK ofrece una solución rentable para tareas de inspección visual y supervisión, con dos modelos compactos con clasificación IP65 que admiten una amplia gama de aplicaciones de la Industria 4.0. El modelo básico (1143217) proporciona streaming de alta resolución y captura de instantáneas. La variante SEC110 (1144993) añade grabación de eventos para almacenar secuencias antes y después de un disparo, lo que facilita el análisis de fallos en tiempo real y el diagnóstico de paradas imprevistas.

Este artículo analiza cómo la serie SEC100 simplifica y acelera la adopción de la visión artificial en el perímetro inteligente mediante el equilibrio entre rendimiento, flexibilidad y asequibilidad. En él se comparan los dos modelos de cámara, se revisan las funciones de integración y configuración, se destacan casos prácticos de uso en la automatización industrial y se detalla cómo las fábricas y los almacenes pueden integrar los sistemas de visión de forma eficaz y rentable.

El papel de la visión artificial en la computación edge de la Industria 4.0

Integrar sistemas digitales como sensores y cámaras con infraestructuras físicas es fundamental para la Industria 4.0. La visión artificial, que captura e interpreta datos visuales en tiempo real, desempeña un papel fundamental en muchas instalaciones inteligentes, como fábricas y almacenes. Es compatible con sistemas de guiado automático, control de calidad, detección de fallos y supervisión de procesos.

El cambio hacia sistemas de borde distribuidos acerca la obtención de imágenes, el análisis y la inferencia a las operaciones automatizadas. Procesar los datos en la fuente o cerca de ella minimiza el movimiento de datos, disminuye la latencia y reduce la dependencia de recursos informáticos centralizados o en la nube. Como se muestra en la Figura 1, dispositivos compactos como la sensingCam SEC100 de SICK integran la inteligencia visual directamente en máquinas, líneas de producción y plataformas móviles en los bordes. También pueden funcionar como soluciones de supervisión independientes.

Figura 1: La cámara industrial sensingCam SEC100 de SICK presenta una carcasa compacta con clasificación IP65 y un sensor CMOS de 5 MP para monitorización visual de alta resolución. (Fuente de la imagen: SICK)

Este enfoque eficiente y rentable facilita tiempos de respuesta más rápidos, una automatización más resistente y una implementación más amplia de la visión artificial en todas las aplicaciones de la Industria 4.0.

Streaming frente a grabación de eventos

La serie sensingCam SEC100 de SICK está disponible en dos modelos. Cada uno de ellos ofrece a los equipos de automatización la flexibilidad necesaria para abordar requisitos específicos de inspección y supervisión. Ambas cámaras incorporan un sensor CMOS de 5 MP de alta resolución que proporciona imágenes detalladas y fiables en instalaciones industriales.

La sensingCam SEC100 1143217 de SICK admite captura de imágenes fijas y transmisión en tiempo real a través de RTSP o MJPEG, con opciones de compresión de video que incluyen H.264, H.265 y Motion JPEG para optimizar la eficiencia del ancho de banda y el almacenamiento. Proporciona una cobertura visual eficaz para la supervisión en directo, la documentación de procesos y la observación de puntos ciegos en sistemas de producción automatizados. Los usuarios pueden almacenar instantáneas JPEG localmente o cargarlas a través de FTP, lo que garantiza una documentación fiable sin la complejidad de los análisis de visión a gran escala.

El SEC110 (1144993) amplía esta funcionalidad agregando funciones de grabación de eventos. Almacena automáticamente 40 segundos de clips de video antes o después de un evento desencadenante, guardando la grabación en formato MP4 para proporcionar un registro con fecha y hora fácilmente compartible para el análisis posterior al evento. Esta función captura el contexto operativo esencial en torno a fallos, atascos o desviaciones del proceso y ayuda a los operarios a identificar y resolver errores intermitentes o paradas de producción imprevistas. Los activadores de eventos activados a través de la API REST o la entrada digital facilitan la integración flexible con PLC, sensores y otras infraestructuras de automatización.

Los dos modelos sensingCam SEC100 de SICK admiten múltiples resoluciones y frecuencias de imagen para dar respuesta a una amplia gama de requisitos de las aplicaciones de Industria 4.0. Capturan video de máxima resolución a 2,880 × 1,616 píxeles a 25 fps, Full HD (1,920 × 1,080) a 30 fps y 720p (1,280 × 720) a 30 fps. Los usuarios pueden ajustar la velocidad de fotogramas entre 5 y 30 fps para optimizar el ancho de banda, el almacenamiento o la calidad de imagen según sea necesario. Un amplio campo de visión de 82° × 52° y una distancia de trabajo de 300 mm a 10,000 mm proporcionan la flexibilidad necesaria para supervisar tanto distancias cortas como amplias.

La serie SEC100, compatible con la transmisión en directo (ambos modelos) y la captura basada en eventos (sólo SEC110), adapta la funcionalidad de la cámara a los requisitos específicos de la Industria 4.0. Por ejemplo, mantener la trazabilidad visual, permitir la observación en tiempo real o realizar diagnósticos de causa raíz utilizando grabaciones almacenadas en memoria intermedia.

Integración perfecta e implementación rápida

Ambos modelos de sensingCam de SICK se integran a la perfección en las instalaciones de la Industria 4.0, con carcasas compactas con clasificación IP65 (57,5 mm × 49 mm × 33,6 mm, 120 g) que eliminan la necesidad de carcasas externas o carcasas protectoras adicionales. Sus reducidas dimensiones se adaptan fácilmente a espacios reducidos, brazos robóticos y líneas de producción. Como se muestra en la Figura 2, los conectores circulares M12 para alimentación y Ethernet garantizan una conectividad sólida y resistente a las vibraciones, mientras que los soportes de montaje estándar admiten múltiples opciones de instalación.

Figura 2: La cámara industrial sensingCam SEC100 de SICK incorpora conectores circulares M12 para alimentación y Ethernet. (Fuente de la imagen: SICK)

Los operadores configuran la serie SEC100 a través de un servidor web integrado y una interfaz de navegador estándar, con control directo sobre los protocolos de transmisión, los modos de instantánea y los ajustes de almacenamiento. El SEC110 ofrece además una lógica de disparo para la grabación de eventos. Las cámaras admiten tanto DHCP como direcciones IP estáticas, con una IP estática por defecto de 192.168.136.100, lo que permite integración perfecta en redes industriales planas o segmentadas. Cada unidad transmite datos a 100 Mbit/s a través de Ethernet 100Base-TX. Una API REST facilita la interoperabilidad con controladores lógicos programables (PLC), sistemas de ejecución de fabricación (MES) y otras arquitecturas de control personalizables.

La serie SEC100 funciona con 12 V_CC a 24 V_CC con un consumo típico de solo 2 W, manteniendo la eficiencia en todo el rango de entrada. Una tolerancia de tensión de ±10% y la protección por fusible recomendada de 1 A proporcionan fiabilidad frente a las fluctuaciones de la energía industrial. Cada cámara ofrece 6 GB de memoria integrada para el almacenamiento local de imágenes y videos, mientras que un objetivo gran angular y unos ajustes de exposición regulables garantizan la claridad en distintas condiciones de iluminación y ambientales.

Casos reales: de la robótica al análisis de fallos

La visión artificial ya no se limita a los sistemas de inspección de gama alta de la Industria 4.0. En muchas fábricas y almacenes, las cámaras compactas de borde como la serie SEC100 añaden inteligencia visual a la robótica, las cintas transportadoras y las líneas de envasado. Estos sistemas apoyan la documentación de procesos, la detección de fallos y la trazabilidad con un esfuerzo mínimo de hardware y configuración.

En los sistemas robotizados de pick-and-place, el SEC100 supervisa las piezas desalineadas o caídas. Proporciona una confirmación visual de que el sistema funciona según lo previsto o alerta a los equipos de los fallos mecánicos. En las líneas transportadoras, captura instantáneas de los artículos que pasan para verificar los lotes o registrar los códigos de barras. En las estaciones de montaje automatizadas, la cámara registra datos visuales para apoyar la trazabilidad y el control de calidad. Estas capacidades son especialmente críticas en la fabricación de productos electrónicos y en la producción de alimentos y bebidas, donde los registros de imágenes pueden ser necesarios para el cumplimiento de la normativa.

La función de registro de eventos del SEC110 ayuda a diagnosticar fallos impredecibles. Si un atasco provoca una parada de emergencia, la cámara capta lo ocurrido 40 segundos antes o después del suceso. Esta ventana de grabación proporciona un contexto crítico para identificar la secuencia de acontecimientos que conducen a los fallos y los que los siguen. Permite a los equipos realizar análisis de causa raíz sin depender de los registros de los sensores ni de los recuerdos de los operarios, una característica crucial para aplicaciones de alto rendimiento como el envasado, el etiquetado y la clasificación.

Como se muestra en la figura 3, la serie SEC100 cuenta con una carcasa reforzada y funciona con fiabilidad en entornos polvorientos o propensos a salpicaduras, como zonas de automatización de almacenes, centros logísticos y fábricas.

Figura 3: La cámara industrial sensingCam SEC100 de SICK está diseñada para entornos industriales exigentes. (Fuente de la imagen: SICK)

La temperatura de funcionamiento oscila entre 0 °C y +50 °C, con una calidad de imagen óptima entre +10 °C y +40 °C. La tolerancia a la humedad de hasta 90% garantiza un rendimiento constante en entornos industriales adversos. Esta combinación de resistencia térmica y a la humedad permite un funcionamiento fiable en zonas de fabricación con altas temperaturas, muelles de carga al aire libre e instalaciones con grandes oscilaciones de temperatura durante la producción.

Una automatización más inteligente, eficaz y rentable

Muchos sistemas de visión artificial requieren un software especializado, una integración personalizada y una importante inversión de capital. Estos factores a menudo los sitúan fuera del alcance de los equipos de automatización más pequeños o con recursos limitados. La serie sensingCam SEC100 de SICK ayuda a democratizar la visión artificial de la Industria 4.0. Ofrece transmisión en tiempo real (ambos modelos), grabación basada en eventos (SEC110) y almacenamiento integrado en un formato compacto y preconfigurado que simplifica la implantación y se amplía de forma eficiente.

Como se muestra en la Figura 4, los equipos de fábrica y almacén pueden añadir fácilmente funciones de visión sin tener que revisar la arquitectura del sistema ni esperar largos plazos de aprovisionamiento.

Figura 4. La cámara industrial sensingCam SEC100 de SICK se instala rápidamente con soportes y conectores estándar, agilizando la integración en los sistemas de automatización existentes. (Fuente de la imagen: SICK)

Las cámaras vienen precargadas con todo lo necesario para la inspección visual y la supervisión, incluidas herramientas de configuración y protocolos de transmisión integrados. Esta preparación "plug and play" reduce la complejidad del sistema y acorta la curva de aprendizaje. La mayoría de los usuarios pueden configurar y validar tareas de transmisión (ambos modelos) o de grabación de eventos (sólo SEC110) sin necesidad de tener amplios conocimientos de visión artificial, lo que permite crear prototipos, realizar pruebas e implantar aplicaciones con mayor rapidez.

El SEC100 ofrece una forma práctica de agregar inteligencia a los equipos antiguos con un cableado y un tiempo de inactividad mínimos. Este enfoque prolonga la vida útil de los sistemas existentes al tiempo que reduce los gastos de capital y el esfuerzo de ingeniería.

Apoyo a arquitecturas de visión escalables y basadas en bordes

La SEC100 apoya las tendencias más amplias de la automatización inteligente de los bordes de la Industria 4.0, en la que las herramientas de visión descentralizadas y ligeras se implementan más cerca de las máquinas y los procesos. Con protocolos de comunicación estándar, control REST API e integración de Ethernet industrial, las cámaras pueden integrarse en sistemas existentes o utilizarse como herramientas autónomas de supervisión y diagnóstico.

Al minimizar los costos y el esfuerzo de integración, SICK amplía el acceso a la visión artificial para fabricantes pequeños y medianos y sectores sensibles a los márgenes como el envasado, la alimentación y las bebidas, y las operaciones logísticas conscientes de los costos. La SEC100 ofrece una excelente relación calidad-precio. Ofrece una rápida amortización, una menor demanda de formación y una plataforma versátil que permite una automatización de bordes más inteligente, ya sea para actualizaciones incrementales específicas o para una transformación digital más amplia.

Resumen

Compacta, robusta y fácil de instalar, la serie sensingCam SEC100 de SICK aporta una visión industrial rentable a las instalaciones automatizadas. Con streaming en tiempo real, grabación opcional basada en eventos (SEC110) e integración perfecta en la infraestructura de borde, el SEC100 acelera los diagnósticos, agiliza la trazabilidad y admite la automatización escalable en una amplia gama de aplicaciones de Industria 4.0.