Koshinsha: tecnología punta de cálculo nacida en Kioto

Un misterioso invento que cuenta con exactitud tornillos desordenados

Aspecto exterior de un sensor de área digital para contar objetos pequeños como las tuercas. Se caracteriza por su sencillo sistema de transporte y por la separación entre el sensor (la parte de la lente) y los objetos a contar. La posición del sensor y la iluminación, así como la disposición del sistema de transporte, varían notablemente en función del tipo de objeto a contar.

Al observar el funcionamiento de un contador de área digital (en adelante, DAC, por sus siglas en inglés) de Koshinsha, uno no puede menos que sentirse confundido. Los tornillos esparcidos en la bandeja se colocan en filas para luego introducirse en cajas. Las DAC cuentan uno a uno los tornillos que se van precipitando dentro de la caja mediante un sensor que los detecta mientras están en el aire, para luego mostrar el recuento exacto en una pantalla. El hecho de que los tornillos no estén perfectamente alineados hace todavía más inverosímil que se cuenten con precisión, y sin embargo la DAC ofrece resultados exactos.

Las DAC son capaces de contar objetos de naturaleza muy variada: desde herramientas industriales como pernos y tuercas, diminutos tornillos y cojinetes, componentes eléctricos, conectores y botones, hasta verduras cortadas, dulces, complementos alimenticios, albóndigas, frituras, masa de pan congelada y semillas vegetales. Lo que tienen en común esos objetos es que la mayoría resultan difíciles de contar con la tecnología tradicional.

Sensores lineales que detectan la sombra de los objetos

Lograr que una máquina cuente objetos es una empresa harto complicada. Muchos de los dispositivos utilizados para el recuento de materiales, como los sensores de luz y las balanzas, presentan un alto porcentaje de error a la hora de contar objetos de distintas formas o pesos (véase la imagen 1). Gracias a su exclusiva tecnología de cálculo que utiliza sensores lineales, Koshinsha ha hecho posible contar con precisión materiales que hasta la fecha se resistían al recuento mecánico.

Imagen 1. Objetos con el mismo peso y con distintos pesos

Mientras que los sensores de luz suelen monitorear un único punto, el sensor lineal de las DAC capta la sombra de los objetos que se desplazan en la línea monitoreada con una frecuencia de 10.000 registros por segundo (véase la imagen 2). Aunque la sombra proyectada por la luz se desplace, mientras tenga continuidad el sensor la reconoce como un solo objeto; esto posibilita un recuento exacto aun cuando los objetos tienen orificios (véase la imagen 3).

Imagen 2. El sensor lineal capta la sombra de los objetos

Imagen 3. Sistema para contar correctamente los objetos aunque tengan orificios

Además, como también se mide el área, los objetos pequeños no deseados se pueden eliminar del recuento y los objetos apilados se pueden contar por separado (véase la imagen 4). Además de contar varias filas con un único sensor, la tecnología de cálculo patentada por Koshinsha presenta muchas otras ventajas, como poder separar el sensor del objeto a contar para evitar que se ensucie de agua, aceite o polvo, o contar objetos de tamaño muy reducido.

Imagen 4. El sensor lineal también calcula el área de los objetos

Una tecnología sin parangón creada tras 20 años de investigación

Shirakawa Mitsuhide, director ejecutivo de Koshinsha

"Si solo nos fijamos en lo fundamental, nuestra tecnología parece fácil de imitar" —comenta el director ejecutivo de Koshinsha Shirakawa Mitsuhide. Sin embargo, para lograr un recuento preciso también es necesaria una gran cantidad de know-how relativa al sistema de transporte. "Por poner un ejemplo, diseñar un sistema de transporte que evite que las piezas de masa de pan congelada se peguen entre ellas es muy complicado. La clave de nuestros sistemas es un larguísimo proceso de prueba y error que nos ha tomado 20 años para lograr crear la tecnología de cálculo actual".

"Recibimos continuamente peticiones de otras empresas japonesas y extranjeras que nos preguntan si podemos contar ciertos productos. Por ejemplo, las piezas metálicas del motor de un coche presentan formas complejas con múltiples orificios que dificultan el recuento con sensores de luz, y los cambios de peso a causa de los aceites adheridos en las piezas provoca un amplio margen de error al pesarlas en balanza. Se trata de piezas muy difíciles de contar que pudieron contabilizarse gracias al DAC, provocando la sorpresa y el hondo agradecimiento de un cliente que llevaba largos años creyendo que era imposible contarlas mecánicamente. Una empresa farmacéutica adoptó nuestro sistema tras comprobar que era posible contar con exactitud el contenido de una lata con 5 millones de muestras para ensayos clínicos."

Nuestros tiempos exigen cálculos exactos

La tecnología de cálculo de Koshinsha ha experimentado un súbito aumento de las ventas en los últimos años; uno de los motivos es la continua optimización de las cadenas de suministro industriales y la tendencia a la fabricación a demanda. La mayoría de los fabricantes producen solo lo necesario en cada momento para evitar acumular stock inútil en los almacenes y sufrir pérdidas en producto desechado, adaptándose a los radicales cambios de la demanda. Este sistema de optimización ha llevado a la sustitución del peso por el número de unidades como unidad de venta.

Por ejemplo, el recuento de las masas de pan congelado, para lo que tanto se utilizan los productos de Koshinsha, es una necesidad que surgió del desarrollo de la tecnología de congelación de alimentos y de la proliferación de los supermercados abiertos las 24 horas. Cada uno de estos supermercados modifica su pedido de productos a diario según la previsión de ventas. Para satisfacer esta demanda cambiante, las fábricas de pan cuentan con un sistema de recuento en la línea de producción para contar las masas de pan sin fermentar que deben suministrar cada día.

Las fábricas de bentō, las tradicionales fiambreras de comida para llevar japonesas, constituyen otro de los sectores industriales con necesidades de recuento exigentes. Los bentō para personas mayores contienen cantidades de comida muy concretas —por ejemplo, dos trozos de zanahoria por ración— para cumplir los valores nutricionales necesarios. El distribuidor de verduras para estas fábricas tiene la necesidad de contar los trozos de producto exactos que se le solicitan.

Una de las necesidades que se ha extendido a nivel mundial últimamente es el recuento de semillas vegetales. Anteriormente las semillas se vendían por peso o volumen, pero en la actualidad se han pasado a vender por número. Esta necesidad, por tanto, es también producto de la innovación tecnológica y del desarrollo de los sistemas de producción. Como las semillas producidas con las técnicas más novedosas germinan casi en un 100%, es posible controlar la producción vegetal con gran exactitud. Además, en el caso de las semillas de alto coste y valor añadido, las pérdidas provocadas por errores de recuento no son nada despreciables. En Japón hace ya unas dos décadas que las semillas de tomate de alta calidad, entre otras, se venden por número. En los últimos años este sistema de venta se ha popularizado en el extranjero, y no solo en las semillas de verduras, sino también en las de cereales como el maíz.

Máquina para contar semillas de Koshinsha que está cosechando un éxito mundial

Shirakawa comenta: "Cuando aún no vendíamos muchas máquinas, un conocido me dijo que necesitaría 20 años y una enorme inversión para triunfar". Y, en efecto, tras 20 años de desarrollo y mejoras, y gracias también a la adecuada coyuntura del mercado, la tecnología de Koshinsha está floreciendo con todo su esplendor.

Profundizar al máximo: un pilar de la cultura empresarial de Kioto

Se dice que Kioto ostenta una cultura empresarial propia, distinta a la del resto de Japón. Como oriundo de Kioto, Shirakawa entiende que la peculiaridad de la industria de su zona es que profundiza al máximo en una especialidad. "Las empresas de Kioto no destacan en el plano general; la mayoría se centran en una sola área. Incluso nuestros clientes señalan que la especialización de nuestros productos es típica de una empresa de Kioto. Los de Kioto somos gente insistente."— comenta riendo. Tal vez la tendencia a "elegir una cosa y concentrarse en ella" sea una de las bases de la cultura empresarial ancestral de Kioto.

"Como el rendimiento de los sensores todavía nos ofrece mucho margen, podemos hacerlos más rápidos y precisos" —explica Shirakawa. Parece que aún queda mucho por profundizar en la tecnología del cálculo.

Koshinsha también está desarrollando máquinas que comprueban el color, la forma y el tamaño de los objetos de distintas filas y los clasifican a un ritmo de 3.000 unidades por minuto. Este tipo de dispositivo permite, por ejemplo, evitar que un tornillo de distinto tamaño se infiltre por error y provoque problemas en fábrica posteriormente. Las marcas rosas señalan los objetos anormales (imagen de la derecha).

Reportaje de Kimura Ryōji