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Descubra cómo los sistemas de visión artificial permiten detectar defectos en tiempo real, mejorar el control de calidad y reducir los errores de fabricación en líneas de montaje de gran velocidad.
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Un pequeño defecto o anomalía puede no parecer gran cosa al principio, pero con el tiempo puede agravarse bajo presión, lo que puede dar lugar a costosas reparaciones, retiradas de productos y pérdida de confianza por parte de los consumidores. Depender únicamente de la inspección manual aumenta este riesgo, y esto es así en diversos sectores.
Las pequeñas grietas, abolladuras, ligeras desalineaciones e imperfecciones superficiales en los productos pueden ser difíciles de detectar, especialmente en entornos de producción de gran volumen y ritmo acelerado. Si bien la inspección manual funcionaba bien cuando la fabricación era más lenta y menos compleja, hoy en día las líneas de producción operan a una escala completamente diferente.
Los procesos son más rápidos, más automatizados y más exigentes que nunca. Los métodos tradicionales de control de calidad simplemente no pueden seguir el ritmo.
Para hacer frente a estos retos, los fabricantes están adoptando sistemas de visión artificial. La visión artificial es una rama de la inteligencia artificial (IA) que permite a las máquinas analizar e interpretar datos visuales. Estos sistemas pueden supervisar continuamente los productos en la línea de producción e identificar automáticamente patrones irregulares o defectos.
Por ejemplo, los modelos de visión artificial, como Ultralytics , admiten diversas tareas de visión en tiempo real, como la detección de objetos, la segmentación de instancias y la clasificación de imágenes. En concreto, para la detección de defectos, estos modelos pueden escanear las superficies de los productos a medida que avanzan por las líneas de producción, identificar patrones irregulares, detect grietas o abolladuras y señalar los defectos en tiempo real.
Fig. 1. Ejemplos de detección de defectos en superficies metálicas (Fuente)
En este artículo, exploraremos el uso de la visión artificial para la detección de defectos y veremos cómo ayuda a los fabricantes a mantener la calidad de los productos en las líneas de producción inteligentes. ¡Empecemos!
La necesidad de detectar defectos en la automatización de la fabricación
A continuación, se describen algunos de los principales factores que hacen que la detección basada en IA sea tan esencial en los entornos de fabricación inteligente:
Entornos de producción adversos: Las instalaciones de fabricación suelen operar en condiciones adversas, como polvo, calor, vibraciones e iluminación variable. La detección fiable de defectos debe funcionar de manera consistente a pesar de estos factores ambientales.
Dependencia de la mano de obra: La inspección tradicional depende de operadores humanos. A medida que aumenta la producción, resulta cada vez más difícil mantener una precisión constante en todos los turnos y durante largas jornadas laborales.
Retos operativos: Las líneas de montaje funcionan a gran velocidad. Los sistemas de inspección deben seguir este ritmo y evaluar cada producto sin interrumpir el flujo de trabajo.
El coste de los defectos: cuanto antes se detecte un defecto, menor será el coste de su corrección. La detección tardía, especialmente después del envío, puede dar lugar a reelaboraciones, desperdicios y retiradas.
Requisitos de coherencia y trazabilidad: Muchas empresas se centran en mantener sus estándares de calidad. Los sistemas automatizados registran los datos de las inspecciones, lo que facilita track , garantiza la transparencia y mantiene la responsabilidad.
¿Qué es la detección de defectos basada en la visión?
La detección de defectos mediante visión artificial se basa en cámaras y sistemas de visión por ordenador para identificar defectos en los productos durante su fabricación. Estos sistemas escanean los productos a medida que avanzan por la línea de producción y verifican que cumplen con los estándares de calidad.
Muchas empresas ya lo están utilizando en sus instalaciones de fabricación. De hecho, se prevé que el mercado mundial de detección de defectos industriales mediante IA alcance los 6070 millones de dólares en 2035.
Un factor clave detrás de este crecimiento es la capacidad de los modelos de visión artificial para detect defectos poco frecuentes. Mediante el entrenamiento con imágenes de ejemplo etiquetadas, modelos como YOLO26 pueden aprender a reconocer una amplia gama de problemas.
Varios tipos de defectos
En entornos de producción reales, los defectos pueden aparecer de muchas formas. A continuación se indican algunos problemas comunes que pueden identificarse mediante tecnologías de visión artificial y procesamiento de imágenes:
Defectos superficiales: incluyen arañazos, abolladuras, grietas, decoloración y otros defectos superficiales.
Defectos dimensionales: Estos defectos se producen cuando un producto tiene un tamaño incorrecto, está desalineado o presenta problemas de forma.
Defectos de montaje: cuando faltan piezas, están mal colocadas o desalineadas en la línea de montaje, se producen defectos de montaje que pueden afectar al rendimiento del producto y a la calidad general.
Defectos de fabricación: Se producen durante el proceso de producción debido a errores en los materiales, los equipos o el control del proceso. Por ejemplo, en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB) o semiconductores, problemas como capas desalineadas, juntas de soldadura incompletas o contaminación pueden ser consecuencia de variaciones en el proceso y dar lugar a componentes defectuosos.
Defectos de impresión o etiquetado: se producen cuando el texto está borroso, la impresión es irregular, falta información o las etiquetas están colocadas incorrectamente en el producto o el embalaje.
Cómo funciona la detección de defectos basada en la visión
A continuación, veamos más de cerca cómo funciona un sistema de detección de defectos utilizando sistemas de cámaras y modelos de IA de visión.
En una configuración típica, las cámaras se colocan a lo largo de la línea de montaje para capturar datos visuales claros a medida que los productos pasan por las diferentes etapas de producción. Estas imágenes de alta resolución se recopilan y organizan en conjuntos de datos para un modelo de visión artificial.
Las imágenes sirven como datos de entrenamiento. Se puede entrenar un modelo de visión artificial con ejemplos tanto de productos buenos como defectuosos, para que aprenda a distinguirlos con precisión.
Por ejemplo, en la inspección de tapones de botellas, estos pueden variar en tamaño, color y forma. Se puede utilizar un sistema de visión para identificar defectos superficiales, desalineaciones o fallos estructurales a medida que avanzan por la línea de producción. Cuando se detecta un problema, se señala inmediatamente.
Fig. 2. Detección de diversos defectos en tapones de botellas de diferentes tamaños y colores (Fuente)
Dependiendo de la configuración, los sistemas de inspección basados en inteligencia artificial pueden funcionar directamente en las líneas de montaje y facilitar la toma rápida de decisiones. En entornos de fabricación reales, este tipo de sistemas automatizados mejoran la consistencia, refuerzan la inspección de calidad y hacen que la detección de defectos a gran escala sea más fiable.
Tareas clave de visión artificial utilizadas para la detección de defectos
Por lo general, los sistemas de detección de defectos basados en IA visual se basan en un conjunto de tareas de visión artificial. Cada una de estas tareas desempeña un papel importante en el proceso de inspección de calidad.
Los modelos de IA de visión de última generación, como YOLO26, admiten estas tareas, lo que las hace fiables para entornos de producción del mundo real. A continuación, se ofrece un resumen de algunas de estas tareas:
Clasificación de imágenes: La clasificación es la tarea más sencilla de la visión artificial. Analiza una imagen y la clasifica en categorías como «defectuosa» o «sin defectos».
Detección de objetos: Permite a los modelos identificar y localizar defectos dentro de una imagen. Puede dibujar cuadros delimitadores alrededor de problemas como grietas, abolladuras, manchas o piezas faltantes, lo que hace que el proceso de inspección sea más preciso y fácil de interpretar.
Seguimiento de objetos: esta tarea se utiliza para track producto o un defecto detectado a lo largo de los fotogramas. Ayuda a mantener la continuidad en la inspección y evita que los defectos se cuenten más de una vez.
Segmentación de instancias: la segmentación de imágenes describe la forma y el área exactas de un defecto a nivel de píxeles. Este nivel de detalle es útil para medir el tamaño, la extensión o la gravedad de un defecto.
Detección de cuadros delimitadores orientados (OBB): La detección OBB se utiliza para dibujar cuadros girados alineados con la dirección del defecto. Esto mejora la precisión, especialmente cuando se trata de defectos estrechos o inclinados.
Fig. 3. Uso de diferentes tareas de visión artificial para la detección de defectos en la fundición (Fuente)
Aplicaciones de visión artificial para la mejora de los procesos de producción
La visión artificial consiste en utilizar cámaras, sensores y software de procesamiento de imágenes para inspeccionar, analizar y guiar automáticamente los procesos de producción en tiempo real, y se utiliza ampliamente en sectores como la automoción, la electrónica, la industria farmacéutica, la alimentación y las bebidas, y la fabricación de bienes de consumo.
A continuación, veamos algunos ejemplos reales que muestran cómo la visión artificial puede mejorar la calidad, la eficiencia y la consistencia en todo el proceso de producción.
Inspección visual en la fabricación de acero
En lo que respecta a la fabricación de chapas de acero, los defectos suelen ser sutiles. Por ejemplo, una chapa puede parecer lisa a primera vista, pero ocultar un pequeño arañazo o un defecto superficial causado durante el laminado o el tratamiento térmico. Con miles de chapas pasando por las líneas de producción cada hora, confiar en la inspección manual se convierte en un reto cada vez mayor.
Para mejorar la precisión, los fabricantes están implementando sistemas de visión artificial directamente en las líneas de producción. Estos sistemas analizan la textura de la superficie, la alineación y los patrones estructurales en tiempo real. Si se detecta alguna irregularidad, se señala inmediatamente para tomar medidas adicionales.
Fig. 4. Vista de los defectos en las láminas de acero (Fuente)
Control de calidad más inteligente del envasado de alimentos con visión artificial
Los fabricantes de alimentos prestan mucha atención al contenido de cada envase. Sin embargo, aún pueden producirse errores de envasado, como sobres que faltan, recuentos incorrectos o sellado deficiente.
Estos problemas pueden parecer menores, pero se consideran defectos del producto y a menudo dan lugar a quejas de los clientes. Para reducir el riesgo, los fabricantes están utilizando sistemas de visión artificial para la inspección de calidad en línea.
Estos sistemas supervisan el recuento, la disposición y la visibilidad de los artículos a medida que los productos avanzan por la línea de producción. Cada paquete se evalúa cuidadosamente mediante modelos de visión artificial, y cualquier elemento que no esté en su sitio se señala inmediatamente.
Al revisar cada unidad en tiempo real, estos sistemas de inspección ayudan a eliminar los productos defectuosos antes de que salgan de la planta. Esto mejora la consistencia, refuerza el control de calidad y facilita la detección de defectos a gran escala sin interrumpir las operaciones.
Optimización de la detección de defectos en el proceso de fabricación de madera
La madera es un material natural, y cada tabla de madera tiene características únicas. Por ejemplo, es habitual encontrar nudos, grietas, vetas irregulares y fisuras en la superficie.
Mientras que algunos son meramente estéticos, otros reducen la resistencia estructural y disminuyen el valor del producto. En líneas de producción de ritmo rápido, la inspección manual de cada tabla de madera puede dar lugar a un control de calidad inconsistente.
Para mejorar este proceso, las instalaciones están utilizando sistemas de visión artificial para la detección automática de defectos. A medida que las tablas avanzan por la línea de producción, se capturan imágenes detalladas de la superficie de la tabla de madera. A continuación, un modelo de visión puede analizar las variaciones de textura y los patrones de vetas en tiempo real, identificando posibles defectos del producto.
Fig. 5. Defectos de la madera, como nudos sanos, nudos podridos, grietas y agujeros de gusanos (Fuente)
Conclusiones clave
Vision AI está ayudando a los fabricantes a mejorar la inspección de calidad con supervisión en tiempo real en toda la línea de producción. A medida que los artículos pasan por cada etapa del proceso de producción, los modelos de visión artificial analizan las imágenes y señalan inmediatamente las irregularidades con gran precisión.
Esta inspección continua garantiza unos estándares uniformes y contribuye a la entrega de productos de alta calidad. Al funcionar en tiempo real e integrarse a la perfección en los flujos de trabajo de fabricación existentes, los sistemas de visión artificial hacen que el control de calidad sea más eficiente, preciso y escalable.