Jste zde

Unikie AI pro inteligentní procesy v průmyslu a výrobě

Antonín Vojáček, 5. Říjen 2022 - 20:48

Na letošním MSV 2022 se v rámci projektu "Digitální továrna 2.0" představuje i několik méně známých společností z Finska v sekci "Smart Manufacturing by Finland". Jednou z prezentujících firem je i Unikie, která se specializuje ve vytváření systémů umělé inteligence na míru pro různé typy průmyslové výroby.

Umělá inteligence v průmyslu

Výrobní průmysl pracující s velkým množstvím dat rozpoznal hodnotu inteligentních procesů a průmyslové automatizace. Získáváním poznatků z těchto dat, často v reálném čase, mohou výrobci činit lepší rozhodnutí bez lidského zásahu pomocí algoritmů k vytváření modelů, které odhalují souvislosti. Umělá inteligence se tak stala pro výrobce jednou z nejvyhledávanějších technologií. Navíc nová technologie Deep AI sítí s nízkou latencí a bezpečným přenosem dat je spouštěčem zcela nového věku industrializace. V podstatě všechny procesy ve výrobě, továrnách a dalších zařízeních lze automatizovat a implementovat na ně umělou inteligenci pro zvýšení efektivity, minimalizaci chyb a snížení personálních a výrobních bezpečnostních rizik. Procesy lze upravovat a vylepšovat i během výroby pomocí monitorování a analýzy v reálném čase. Použití IoE technologií pak již umožňuje i bezpečnou komunikaci Machine-to-Machine při integraci a monitorování celého prostředí.

Nejnovější oblasti použití umělé inteligence (AI) představují:

AI pro výrobu - získáváním velkého množství dat z průmyslových procesů využívajících AI lze výrobcům pomoci přijímat lepší rozhodnutí, efektivnější procesy a bezpečnější pracovní prostředí pro zaměstnance.
Logistika & Workflow Control - využitím AI automatizace, integrací a monitorování lze dosahovat větší škálovatelnosti, kontroly a situačního povědomí v logistice a pracovních tocích.
Připojená vozidla a stroje - technologie V2X a M2X ve spojení s AI umožňují vozidlům a strojům sdílet kritické dopravní informace s cílem zlepšit vaši bezpečnost, plynulost provozu, efektivitu a produktivitu.
Monitorování - inteligentní monitorování identifikuje úzká hrdla systémů a zjednodušuje údržbu.
Datová analytika a cloud - pomáhají shromažďovat data z různých zdrojů do cloudové platformy, aby poskytly smysluplné informace o podnikání a procesech.
Automatizace testování a kontroly kvality (QA) - technologie a odborné znalosti s využitím AI umožňují rychlé, spolehlivé a škálovatelné testování a zajištění kvality systémů, procesů a postupů.

Cesta k procesům řízeným umělou inteligencí

Sbírání dat

Odolný způsob získávání, přenosu, synchronizace a předzpracování dat je nezbytným předpokladem pro všechna inteligentní řešení v reálném světě. V průmyslovém prostředí přicházejí v různých tvarech a formách. Data mohou být generována lidmi i stroji a mohou se lišit od distribuovaných dat ze senzorů na nízké úrovni až po záznamy z centralizovaných informačních systémů na úrovni celé společnosti. Často se jedná o netriviální a zdlouhavý úkol a tedy typický důvod selhání při nasazení a provozu řešení. Například v případě lesnické společnosti umožňuje systém kontroly kvality automatického zpracování surovin pomocí algoritmů založených na AI a klasického strojového vidění vizuálně sledovat kvalitu materiálu ve výrobě. Řešení dokáže identifikovat vlastnosti surovin, aby se kvalifikovaly pro výrobní proces, identifikovat problémy s kvalitou v různých fázích výroby a provádět kontrolu kvality konečného produktu. Společnost Unikie pak poskytuje v tomto směru analýzu výrobního procesu a i návrh celkového řešení, počínaje výběrem a umístěním senzoru a hardwaru pro optimální provoz až po implementaci softwaru pro strojové vidění, testování, integraci a nasazení.

Přeměna dat na znalosti

Data jako taková jsou jen surovinou s malou hodnotou. Stejně jako všechny suroviny je třeba je zušlechtit a distribuovat, aby výsledkem bylo něco užitečného. Toho lze dosáhnout vybudováním efektivních datových kanálů, které provádějí různé kroky zpracování dat, často distribuovaným způsobem v reálném čase. Typický datový kanál zahrnuje přijímání a slučování dat z různých zdrojů, jejich čištění a transformaci, aplikaci algoritmů a metod vizualizace na datové sady a nakonec přenos výsledků včas a ve správném formátu tomu, kdo je potřebuje. Společnost Unikie zde dodává řešení založené na AI, které poskytuje informace o kvalitě konečného produktu operátorům strojů prostřednictvím řídicího panelu v reálném čase. Kromě celkového pohledu na různá měřítka kvality řešení zobrazuje trendy, prognózu kvality a zobrazuje klíčové parametry produktu ovlivňující kvalitu. Řešení je založeno na kombinaci dat ze senzorů strojového vidění s výrobními daty a jejich analýze pomocí různých vizualizačních přístupů a také na aplikaci metod strojového učení pro detekci, predikci a prognózu anomálií.

Vyvozování závěrů

Aby byly získané znalosti použitelné, je třeba na jejich základě vyvodit konkrétní závěry. To je často náročný úkol, dokonce i pro zkušeného odborníka. Přesto lze v mnoha případech vyvodit závěry pomocí pokročilých algoritmů umělé inteligence s malou nebo žádnou lidskou interakcí. Ačkoli jsou plně automatické rozhodovací procesy něčím, po čem toužíme a jejich počet stále přibývá, obvykle alespoň konečné závěry vyvozuje člověk. V některých případech je to dokonce povinné z regulačních a/nebo bezpečnostních důvodů. Unikie v této oblasti je schopna vytvořit ML modely prediktivního strojového učení a potřebné KPI pro jednotlivé mechanismy selhání, identifikaci chyb v datech, které narušují integritu výsledků, a optimalizaci celkových procesů zhodnocování dat.

Provádění akcí

Posledním bodem procesů řízených umělou inteligencí je provedení akce. Konečná rozhodnutí jsou učiněna na základě závěrů, které vedou buď k ručnímu nebo automatickému zásahu. Stejně jako vyvozování závěrů je cílem z dlouhodobého hlediska co nejvíce automatizovat přijímání akcí. V průmyslovém prostředí je však obvykle ve smyčce člověk, který buď aktivně provádí proceduru doporučenou AI, nebo alespoň schvaluje její provedení. Správné uzavření smyčky umožňuje i samoučící se systémy, které se časem stabilizují a zlepšují. Například řešení založené na AI pro mezinárodní výrobní společnost pro optimalizovanou kontrolu kvality od společnosti Unikie zahrnuje řídicí panel, který v reálném čase poskytuje operátorům stroje návrhy možných parametrů procesu a další relevantní informace před zahájením výroby nové dávky. Operátoři pak mohou odpovídajícím způsobem upravit parametry procesu pro dosažení optimální kvality bez ohledu na úroveň jejich zkušeností. Řešení je založeno na datovém a komplexním digitálním dvojčeti výrobní linky založené na ML, které se používá pro predikci kvality a generování doporučení pro optimální nastavení stroje.

Panely kvality v reálném čase (Realtime Quality Dashboard )

Unikie vytváří řešení řídicích panelů na bázi umělé inteligence, která poskytují informace o kvalitě konečného produktu operátorům výrobních strojů, aby mohli provádět zlepšení kvality. Dashboard kvality v reálném čase poskytuje celkový pohled na kvalitní výkon na výrobní lince. Řešení je založeno na kombinaci dat ze senzorů strojového vidění s výrobními daty a jejich analýze pomocí různých vizualizačních přístupů a také na aplikaci metod strojového učení pro detekci, predikci a prognózu anomálií. Kromě celkového pohledu na měřítka kvality ukazuje řešení trend a prognózu kvality a také klíčové parametry produktu ovlivňující kvalitu.

Klíčové součásti řešení "Realtime Quality Dashboard" jsou:

Panely (Dashboards) na nástroji Business Analytics, které holisticky vizualizují kvalitu produkce z různých úhlů pohledu.
Integrace a správa dat měření kvality v reálném čase na dílně v provozu.
Modely strojového učení pro detekci anomálií, předpovídání časových řad a identifikaci důležitosti parametrů.

MSV 2022 & Smart Manufacturing by Finland

Finsko se připojilo k letošnímu ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu se skupinou 6 inovativních dodavatelů technologií a služeb v rámci projektu "Digitální továrna 2.0". Finsko je totiž lídrem ve vývoji bezdrátových technologií a přední evropskou zemí v oblasti sítí 5G, 6G, umělé inteligence a udržitelné digitalizace v budoucnosti pokročilé výroby, což přesahuje i rámec Průmyslu 4.0. Další Finské společnosti, které se MSV 2022 účastní, jsou Elisa IndustrIQ, Etteplan, Top Data Science, Visual Components a Wapice.