Apresentação no 17° Encontro de Pós-Graduação - 14ª MPU [Mostra de Produção Universitária] - FURG - RS [Rio Grande - 27/10/2015]

1. SISTEMA DE ACOMPANHAMENTO DA
PRODUÇÃO BASEADO EM VISÃO
PARA INDÚSTRIAS DE CONSTRUÇÃO E
MONTAGEM – ESTUDO DE CASO EM
ESTALEIRO NAVAL E OFFSHORE
THIAGO M. F. DA COSTA, ISADORA M. SOUZA, ADELMO P. B. JUNIOR
SILVIA S. DA C. BOTELHO, NELSON L. DUARTE FILHO

2. Tópicos
Introdução
Referencial teórico
Materiais métodos
Resultados e discussão
Considerações finais
Referências

3. Introdução
O crescente uso de visão computacional para analisar a cadeia de produção,
serviu de motivação inicial para o desenvolvimento desse trabalho
Coletamos informações de HH (Homem Hora), avanço do estado de blocos
essas informações serão posteriormente processadas e analisadas a fim de
melhorar a produtividade e diminuir custos
Podemos citar que os principais objetivos são:
 Identificar e modelar os insumos passíveis de serem rastreados associados a
pessoal;
 Elaborar projeto de hardware e software visando o desenvolvimento de
framework capaz de implementar a arquitetura proposta em ambiente industrial;
 Aplicar o framework e a metodologia de mapeamento em um estudo de caso
visando o rastreio de insumos em estaleiro offshore

4. Referencial teórico
 Sistema para rastreio em indústria de construção e montagem
utilizando algoritmos para detecção de gargalos, escalonamento de
mega-blocos e a otimização de HH,
 Em estaleiros, começam a ser utilizados sistemas baseado em RFIDs
(Radio Frequency Idenfication) para avaliação do avanço da produção
[Want, 2004]
 Câmeras para automatizar o processo de acompanhamento da
produção offshore ainda é pouco explorado
 Estes usam algoritmos baseados em técnicas inteligentes para
detecção de gargalos, escalonamento espaço-tempo de mega blocos
[Koh, 2011]

5. Referencial teórico
 Muitos trabalhos relacionam-se ao uso de câmeras para
monitoramento de atividades de risco no âmbito da segurança do
trabalhador e do ambiente industrial [Kim, 2010]
 No que tange o rastreio de insumos, [Parnian, 2007] propõe um
sistema híbrido, envolvendo câmeras e sensores inerciais, para o de
rastreio de ferramentas
 [Bascetta, 2011] rastreia humanos de forma a facilitar a sua interação
com robôs em células industriais

6. Materiais e métodos
 A entrada do sistema é obtida através de imagens que são geradas por
câmeras aéreas, instaladas de forma perpendicular ao solo
 A saída envolve um conjunto de relatórios contendo indicativos de produção
tais como HH relativos a cada bloco construído e a evolução destes
Imagem capturada pelas câmeras perpendiculares

7. Materiais e métodos
A arquitetura do sistema é composta de cinco módulos principais:
 Detecção
 Rastreio
 Visualização
 Registro
 Geração de relatórios

8. Materiais e métodos
Detecção
 Módulo é responsável por adquirir, filtrar e extrair as informações
relacionadas aos insumos a serem rastreados;
 Em sua versão atual o sistema identifica trabalhadores e blocos,
relacionando os recursos humanos associados a cada bloco;
 Os histogramas são normalizados e comparados utilizando a métrica de
correlação com taxa próxima a 1.0 para realizar o matching
Fluxograma utilizado para detectar blocos

9. Materiais e métodos
Fluxograma utilizado para detectar pessoas

10. Materiais e métodos
 Rastreio
O algoritmo de rastreio de blocos deve ser capaz de receber os dados de
detecção e armazenar dados como: data/hora, área, posição em X e Y;
Sobre pessoas existem dois casos para as detecções recebidas: novas
pessoas ou pessoas que já existem no sistema de rastreio;
 Visualização
É atualizado a cada frame, sendo assim possível acompanhar em tempo real
os dados processados;
 Registro
Foi implementado um módulo através do SQL Server, para evitar
overheadings e alto consumo de memória a frequência da tabela de pessoas
será atualizada a cada minuto e de blocos a cada hora;
 Geração de relatórios
É possível gerar relatórios HH associados à blocos em qualquer momento,
sem interromper as demais funcionalidades do sistema

11. Materiais e métodos
Visualização em grid, demonstra um bloco e uma pessoa

12. Resultados e discussão
 Durante a execução do trabalho surgiram algumas dificuldades, tanto
em relação ao desenvolvimento quanto aos locais de implantação do
sistema
 O sistema é considerado complexo e depende de vários fatores para
funcionar corretamente, como por exemplo condições climáticas
favoráveis
 Apesar das dificuldades encontradas, foi possível a obtenção de bons
resultados com a aplicação de filtros de imagem

13. Resultados e discussão
 Apesar de pequeno o cenário, possui um grau de dificuldade muito
grande devido aos problemas de estabilização da imagem e iluminação
 A taxa de acertos foi cerca de 98%, sendo assim, capaz de produzir uma
boa estimativa de HH

14. Considerações finais
 O trabalho proposto abordou a arquitetura, protótipo e resultados do
sistema que tem por objetivo rastrear de forma visual entes em
indústrias de construção e contagem de plataformas offshore
 O sistema tem a capacidade de ser expandido a fim de rastrear outros
tipos de entes, como: equipamentos, veículos e outros bem como
integrá-lo ao sistema de rastreio por radiofrequência, também em
desenvolvimento pelo grupo
 Além de agregar diferentes aplicações com diversos graus de robustez
e precisão, proporcionando ganhos significativos de produtividade, a
partir do monitoramento e controle inteligente, adequa o sistema a fim
de atender outras demandas que venham a aparecer

15. Referências
 WANT, Roy. RFID: A key to automating everything. Scientific American,
v. 290, n. 1, p. 56-65, 2004.
 KOH, Shiegheun et al. Spatial scheduling for shape-changing mega-
blocks in a shipbuilding company. International Journal of Production
Research, v. 49, n. 23, p. 7135-7149, 2011.
 PARNIAN, N.; GOLNARAGHI, M. F. Integration of vision and inertial
sensors for industrial tools tracking. Sensor Review, v. 27, n. 2, p. 132-
141, 2007.
 BASCETTA, Luca et al. Towards safe human-robot interaction in robotic
cells: an approach based on visual tracking and intention estimation.
In:Intelligent Robots and Systems (IROS), 2011 IEEE/RSJ International
Conference on. IEEE, 2011. p. 2971-2978.

16. SISTEMA DE ACOMPANHAMENTO DA
PRODUÇÃO BASEADO EM VISÃO
PARA INDÚSTRIAS DE CONSTRUÇÃO E
MONTAGEM – ESTUDO DE CASO EM
ESTALEIRO NAVAL E OFFSHORE
THIAGO M. F. DA COSTA, ISADORA M. SOUZA, ADELMO P. B. JUNIOR
SILVIA S. DA C. BOTELHO, NELSON L. DUARTE FILHO