Computer Vision Introduction

Las empresas de materiales de construcción desempeñan un papel crucial en el desarrollo de infraestructuras en todo el mundo. Sin embargo, a medida que la demanda de estos materiales crece, también aumentan los desafíos asociados con la gestión eficiente y segura de sus operaciones, por ejemplo, en las áreas de almacenamiento, carga y despacho. Cualquier retraso en la entrega del producto puede generar riesgos de construcción, costos adicionales, insatisfacción de los clientes/transportistas, además de impactar negativamente en la reputación de la compañía.

En este sentido, la infraestructura y los procesos de carga deben estar optimizados para reducir el tiempo total de carga, minimizar los tiempos de espera y garantizar la satisfacción del cliente final. Este fue el desafío de la empresa multinacional de materiales de la construcción Cemex, que se enfrentó a la necesidad de implementar una solución tecnológica para mejorar la eficiencia en el tiempo total de atención de los camiones, la gestión de los camiones y la coordinación de las entregas.

La compañía mexicana ―fabricante y distribuidora de materiales de construcción (cemento, concreto y agregados)― trabajó con NEORIS para lograr una gestión eficiente y cumplir con las demandas del mercado, satisfacer a los clientes y mantener rentables sus operaciones.

El transporte de grandes volúmenes de materiales de construcción desde la planta o terminales hasta los clientes puede ser una labor compleja. Para Cemex, la optimización de este proceso era esencial para minimizar los costos y tiempos de servicio (tiempo total que le lleva al camión, desde el ingreso a la planta vacío, cargar el producto y salir con la carga establecida para entregar el producto).

Otras problemáticas y desafíos que enfrentaba la compañía eran:

• La solución con la que trabajaban tenía bajos porcentajes de niveles de reconocimiento por imagen e identificación y las oportunidades de negocio era muy limitadas.
• Falta de visibilidad en los tiempos de servicio. Previamente, estos se estimaban basados en la observación, no en certezas ni evidencias.

• No contaban con un histórico de los tiempos de carga para establecer una línea base para cada planta.
• No podían ofrecer tiempos certeros de entrega a los clientes, corriendo el riesgo de afectar las obras.
• Largas filas dentro y fuera de las plantas, lo que podría provocar pérdidas de venta.
• Quejas de los clientes y proveedores transportistas debido a los largos tiempos de atención. Un número significativo de camiones, preferían irse a trabajar con la competencia.
• Las demoras en las plantas podrían acarrear penalizaciones económicas que podrían alcanzar hasta los $200k USD anuales. Cuando el cliente presentaba estos cargos por demora, Cemex no tenía evidencia suficiente para defenderse.

Teniendo como base las experiencias positivas de trabajos previos y proyectos exitosos entre NEORIS y Cemex, se planteó el desafío de trabajar juntos para la creación de una solución totalmente nueva que fuese equivalente en funcionalidad, a un costo más atractivo y con mayor flexibilidad de crecimiento que la solución con la que trabajaban hasta ese momento.

La propuesta de NEORIS consistía en una solución que les permitiera, entre otras cosas:

• Utilizar la tecnología más avanzada.
• Medir claramente los tiempos de servicio, tanto totales como entre los pasos intermedios y así establecer tiempos base por planta.
• Identificar los cuellos de botella, para determinar áreas de oportunidad y posibles acciones de mejora.
• Automatizar la medición de tiempos de servicio.
• Proveer evidencia fotográfica de cada camión cargado.
• Crear confianza en las diferentes áreas del negocio para usar estos datos en la toma de decisiones y negociaciones con clientes.
• Utilizar la información histórica de los tiempos de carga y servicio como base de futuras estimaciones de carga.

La implementación del proyecto ―desde el discovery, análisis y diseño, hasta la construcción, testing y cutover (migración total a la nueva plataforma) en la primera planta― duró cerca de cuatro meses y se presentó una versión inicial de la solución, la cual ha sido mejorada y optimizada continuamente. Con el tiempo, el proyecto se expandió a otras plantas y terminales en Estados Unidos y México.

La solución diseñada por NEORIS combina potentes capacidades de detección y seguimiento de objetos, identificando con precisión patrones de comportamiento al interior de las plantas, terminales, instalaciones de producción y centros de distribución. Impulsada por la Inteligencia Artificial, la plataforma permite un seguimiento preciso de vehículos y del personal. Estas capacidades proporcionan la base de una solución personalizable destinada a mejorar la eficiencia, la salud y la seguridad.

Para el desarrollo tecnológico se conjugaron diversas tecnologías de punta tales como reconocimiento de imágenes, Edge Computing, redes neuronales, radio frecuencia, interfaces, modelos optimizadores y analítica de datos avanzados.

La plataforma está destinada a rastrear vehículos dentro de las instalaciones para calcular el “tiempo de ciclo” en los cada punto de control: tiempo en el patio, tiempo de carga de los camiones, tiempo dedicado a trámites en papel, tiempo de salida, etc.

La información recopilada permite a los operadores supervisar y analizar en tiempo real y ser alertados de cualquier problema. Igualmente, la solución ayuda a:

• Proporcionar paneles de control analíticos históricos para ayudar a mejorar el proceso.
• Mejorar la experiencia del conductor al interior de la planta.
• Saber con antelación en qué momentos del día la planta está menos concurrida para cargar el camión en menos tiempo.

La solución es compatible con dispositivos como Cámaras, RFID y códigos QR, entre otros. En el caso de las cámaras, se utiliza Computer Vision para detectar los vehículos, clasificar el tipo de vehículo, detectar sus características relevantes y rastrear su movimiento. Los videos pueden procesarse localmente en la planta, sin necesidad de una conexión a Internet de alta velocidad, ni consumir grandes cantidades de ancho de banda.

Entre otras características y ventajas que ofrece, se encuentran:

• Permite diferentes esquemas de instalación, según la necesidad del cliente, buscando siempre minimizar los costos y disminuir el uso de ancho de banda.
• Reutilizar lo más posible equipo e infraestructura actual.
• Puede diseñarse para realizar el procesamiento centralizado en la planta o en la Nube, según la infraestructura de red, estrategia o necesidades de la empresa.
• Está basado en un esquema SaaS (Software as a Service) que le permite a Cemex concentrarse en su core de negocio y no en el desarrollo de aplicaciones.

1. La solución ganó el premio a la innovación en Cemex USA en 2022, a la mejor implementación de tecnologías innovadoras.
2. La compañía es dueña de nueva dimensión de datos de sus instalaciones, útil para sus equipos de Ciencia de Datos y Analíticos.
3. Con el tablero hecho a medida, Cemex obtiene información operativa con una tasa de precisión de localización de objetos del 90%, superando los estándares de la industria y sin caídas del sistema.
4. Actualmente en productivo, hay 8 plantas/terminales en Estados Unidos usando cámaras y una (1) ubicación en México usando RFID. En progreso se está trabajando en una (1) planta en República Dominicana con cámaras y otra en México.
5. Incremento en la oferta de reportes analíticos y dashboards.

La plataforma de NEORIS tiene la flexibilidad para incorporar una gran variedad de nuevos casos de uso personalizados diseñados para satisfacer las necesidades específicas de cada cliente, línea de negocio y ubicación. Entre algunos de los casos de uso están:

• Salud y Seguridad: Detección del equipo de seguridad, personas en zonas prohibidas o cerca de maquinaria peligrosa, inventarios físicos, la validación del cierre de las escotillas de los tanques de cemento, etc. Esto le permite a Cemex integrar esta solución con sus iniciativas de seguridad, como la política Zero4Life que busca erradicar los incidentes de seguridad en el lugar de trabajo.
• Vagones de trenes
• Barcos y barcazas
• Inventarios físicos de camiones y pilas de material (arena, grava, piedras, etc.).
• Y detección de producto dañado, entre otros.