- SICK
Sistema de análisis 3D con inteligencia artificial para la diferenciación de personas y objetos
SITUACIÓN
En la industria de maquinaria, garantizar la seguridad del personal durante la operación de equipos automatizados y maquinaria de gran tamaño es un aspecto fundamental para proteger a los trabajadores y asegurar la continuidad del proceso productivo. En particular, la detección precisa de personas dentro de áreas de riesgo representa un desafío significativo, ya que en muchas ocasiones los sistemas convencionales no logran diferenciar entre la presencia de un operador y la de un objeto o material.
Esta limitación incrementa la probabilidad de falsas alarmas o, en el peor de los casos, de no identificar oportunamente el ingreso de una persona a una zona peligrosa, lo que puede derivar en accidentes, interrupciones operativas y situaciones de alto riesgo para la integridad del personal y el funcionamiento seguro de la maquinaria.
La utilización de tecnologías como escáneres láser y radares ha permitido supervisar áreas delimitadas; sin embargo, estos sistemas detectan tanto personas como objetos, generando alarmas innecesarias que afectan la eficiencia operativa y reducen la confiabilidad del sistema de seguridad.
El objetivo es implementar una solución capaz de distinguir de manera inteligente entre personas y objetos, activando alarmas únicamente cuando se detecte la presencia humana dentro de la zona restringida, resulta clave para minimizar falsas detecciones, fortalecer la seguridad industrial y optimizar la operación de la maquinaria, garantizando al mismo tiempo la protección del personal y la continuidad del proceso productivo.
DESARROLLO
La solución implementada consistió en la integración de la cámara 3D SICK Visionary AI-Assist como sistema inteligente para la supervisión de áreas de riesgo en maquinaria industrial. Inicialmente, se realizó el análisis de la zona de operación para definir el campo de visión más adecuado (130° × 105° o 90° × 60°) y configurar las áreas de detección de acuerdo con los requerimientos de seguridad. Posteriormente, la cámara fue instalada e integrada a la infraestructura de control mediante E/S digitales, permitiendo la comunicación con el sistema de automatización y la visualización en tiempo real de la escena capturada.
Una vez instalada, se configuraron los algoritmos de inteligencia artificial de la Visionary AI-Assist para reconocer y diferenciar personas de objetos dentro de campos 3D libremente configurables.
A diferencia de soluciones convencionales basadas en escáneres láser o radares, el sistema procesa simultáneamente la información tridimensional y la imagen en color, identificando con alta precisión la presencia humana y generando alarmas únicamente cuando una o más personas ingresan a la zona delimitada. Esta capacidad reduce significativamente las falsas alarmas ocasionadas por materiales, herramientas o elementos móviles presentes en el entorno de trabajo.
Finalmente, se realizaron pruebas de validación en diferentes condiciones operativas para verificar el desempeño del sistema tanto en aplicaciones fijas como en entornos industriales exigentes. La solución demostró una detección confiable de personas y una rápida capacidad de configuración. Como resultado, se incrementó la seguridad del personal, se optimizó la continuidad de la operación y se obtuvo un sistema robusto y adaptable, apto incluso para ambientes exteriores y condiciones de trabajo con golpes, vibraciones y variaciones de iluminación.
DIAGRAMA DE APLICACIÓN
El sistema está basado en la cámara inteligente SICK Visionary AI-Assist, encargada de supervisar en tiempo real un área de seguridad y detectar la presencia de personas mediante algoritmos de inteligencia artificial y visión 3D.
La cámara se instala orientada hacia la zona de monitoreo y permite diferenciar personas de objetos, activando una alarma únicamente cuando se detecta el ingreso de una o más personas al área delimitada.
La cámara se alimenta con un voltaje de 10 V DC a 57 V DC. A través del mismo cable de alimentación se dispone de las salidas digitales de alarma, las cuales pueden conectarse directamente al sistema de control o de seguridad de la máquina para generar las acciones correspondientes.
Adicionalmente, el equipo cuenta con una interfaz de comunicación Ethernet, utilizada para la configuración y parametrización mediante un PC a través de un servidor web (Web Server), desde el cual es posible definir las zonas de detección, ajustar parámetros de funcionamiento y supervisar el estado del sistema.
TECNOLOGÍAS IMPLEMENTADAS
Las tecnologías implementadas incluyen visión artificial 3D e inteligencia artificial (IA) para la detección y clasificación de personas en tiempo real. La cámara SICK Visionary AI-Assist combina información de profundidad e imagen en color para diferenciar personas de objetos, permitiendo generar alarmas únicamente cuando se detecta presencia humana dentro del área de seguridad, mejorando la confiabilidad del sistema y reduciendo las falsas alarmas.
EQUIPOS UTILIZADOS
Unidades: 1 ud. — Referencia: V3S146-1ABBBCA Referencia: 1144257 — Descripción: Cámara 3D Visionary AI-Assist
Unidades: 1 ud. — Referencia: YF2ASD-100XXXXLECX Referencia: 2070427 — Descripción: Cable con conector hembra M12, 17 polos a puntas libres, longitud 10 metros
Unidades: 1 ud. — Referencia: YN2X18-100EG1MRJA8 Referencia: 2094785 — Descripción: Cable con conector hembra M12, 17 polos a puntas libres, longitud 10 metros
Unidades: 1 ud. — Referencia: Kit de fijación Referencia: 2077710 — Descripción: Soporte de bajo peso para aplicaciones fijas, incluye tornillos.
RESULTADOS
Al finalizar la implementación, el sistema quedó completamente operativo, permitiendo la supervisión continua de las áreas de riesgo mediante la cámara SICK Visionary AI-Assist. La solución logró detectar de forma confiable la presencia de una o más personas dentro de la zona delimitada, diferenciándolas de objetos, lo que redujo significativamente las falsas alarmas generadas por tecnologías convencionales.
Con esta implementación se cumplió el objetivo de mejorar la seguridad en la operación de la maquinaria mediante un sistema de detección inteligente, confiable y de fácil integración.
Como resultado, se incrementó la protección del personal, se optimizó la respuesta ante situaciones de riesgo y se fortaleció la continuidad y eficiencia de los procesos industriales.