LOTYLDA české společnosti OptiSolutions, která ji vyvíjí i nabízí, je platforma umělé inteligence AI pro sběr a analýzu dat z výrobních procesů (stroje, operátory, procesy), správu údržby (reakce, plánování, predikce) a podporu logistiky. Používá hluboké učení pro počítačové vidění a analýzy signálů (vibrodiagnostika, PLC) pro kontrolu kvality nebo prediktivní údržbu.

Celý systém LOTYLDA lze podle optimalizace na konkrétní aplikace na následující nástroje:

• LOTYLDA DL s technologií Deep learning pro kontrolu kvality
• LOTYLDA PMM pro řízení produkce a údržby
• LOTYLDA BI pro Business Intelligence

Každý nástroj se hodí pro jiné funkce a aplikace a má jiné možnosti a schopnosti. Pojďme se na ně podívat postupně blíže. Prakticky a osobně se pak s LOTYLDOU můžete setkat na Mezinárodním strojírenském veletrhu 2019 na brněnském BVV od 7. do 11.10.2019. 

LOTYLDA DL (Deep learning) pro kontrolu kvality

LOTYLDA DL je nástroj umělé inteligence pro pokročilé řízení kvality nebo diagnostiku strojů, která využívá strojové vidění a hluboké neuronové sítě. Ideální pro rozpoznávání obrazu, videa, zvuku nebo vibrací. Neuronové sítě zde jsou učeny podobně jako lidé podle příkladů (vzorů), podle nichž později reagují na podněty ze skutečné-ho světa. Jejich výhodou je schopnost generalizace / zevšeobecňování z naučených poznatků, které pak dokážou aplikovat i při podmínkách odlišných od těch, pod kterými byly natrénovány. Příkladem může být rozpoznání dílů, kdy je síť naučena na rozpoznávání typů podložek. Jako předloha byly použity nové podložky M4, M6 a M8. Po naučení je síť schopna rozpoznat i podložku o velikosti M2 nebo i M32, a to různého stáří i znečištění.

Systém LOTYLDA DL tak může provádět detekci povrchových vad materiálů z statických fotek nebo z videa, kde lze hledat i závislosti ve vývoji videa, pro potřeby kontroly kvality, selekce dílů, či kontroly výrobních procesů. Pro tyto účely se LOTYLDA DL dodává i jako kompletní celek s kamerami, osvětlením a počítačem.  Dále je možné rozšíření o měření rozměrů ve 2D s přesností ±0,002mm nebo 3D s přesností ±0,02mm.

Systém primárního učení před ostrým nasazením do provozu probíhá podle vzorů, které označuje uživatel ve webovém prohlížeči a definují se tak typy vad, jež se mají detekovat. Toto hlavní učení probíhá mimo cílovou výrobní linku na výkonném serveru. Tuto operaci buď provádějí přímo pracovníci společnosti OptiSolutions, nebo i cílový uživatel, který se výkonný server může pro tuto operaci pronajmout.

Následně lze systém v provozu doučovat postupným přidáním nových vzorů. V případě výskytu nové vady tak uživatel pouze označí nové obrázky a nechá systém automaticky přetrénovat. Vše tedy probíhá na pouze uživatelské bázi při běhu výrobní linky bez nutnosti programování.

LOTYLDA PMM pro řízení produkce a údržby

LOTYLDA PMM je aplikace, která spravuje a sleduje lidské zdroje, stroje a údržbu v rámci výrobní oblasti. Umožňuje efektivně řídit kvalifikaci operátorů, monitorování využívání výrobních linek a přesně klasifikovat poruchy a jejich přípustné odstranění u výrobních strojů. Z výrobních strojů také zajišťuje sběr senzorických dat. Pomocí úzké vazby na Lotylda BI poskytuje výrobě a údržbě přesné informace o aktuálním dění a možných rizicích vyplývajících z používání strojů.

Možnosti použití v oblasti produkce :

• řízení a monitorování operátorů, identifikace operátorů, výrobních linek a nevýrobních procesů,
• výrobních plánů a analýzy zastavení,
• řízení EOLT, ukazatele měřené jednotlivými produkty,
• identifikace možných závad pro analýzu NOK.

Možnosti použití v oblasti údržby:

• monitorování a plánování údržby,
• hlídání strojů a jejich závad,
• analýza defektů,
• prediktivní údržba založená na datech senzorů.

V oblasti údržby systém LOTYLDA PMM umožňuje správu výrobních strojů, jejich přiřazení do kategorií. Každá kategorie má definovány možné poruchy a přípustné opravy. Tato kategorizace poté slouží k analýze příčin poruch napříč celým výrobním závodem. Poruchy je možné hlásit jednak manuálně pomocí terminálů nebo automatizovaně čtením poruchových stavů z řídicích jednotek strojů (PLC). Jsou podporovány standardní protokoly jako OPC UA, MODBUS nebo je možné systém zakázkově přizpůsobit.

V oblasti výrobních linek systém naopak umožňuje zaznamenat layout z výrobních operací linky v čase s jasně definovanou historií. Každá operace spojuje jeden nebo více výrobních strojů a požadovanou kvalifikaci pracovníka. Součástí systému je grafický editor layoutů. U každé výrobní linky je možné definovat výrobní takt každého výrobku (PN) nebo rodiny výrobků. Tato informace poté slouží pro výpočet OEE.

V oblasti lidských zdrojů lze personální data přebírat z docházkových či personálních systémů, kde každý pracovník je identifikován přístupovou kartou. Pracovníci jsou rozděleni podle rolí a ty definují jejich přístupová práva a chování systému. U každého pracovníka může být sledována jeho kvalifikace a proškolení vzhledem k vykonávaným operacím. Systém může řešit školení BOZP a nahradit papírové formuláře.

LOTYLDA BI pro Business Intelligence

LOTYLDA BI je online platforma pro sběr, ukládání a analýzu velkých dat. Je k dispozici prostřednictvím webového prohlížeče (HTML5) a poskytuje nástroje k tvorbě ETL, datových skladů, reportů, analýz či prediktivních modelů. Obsahuje vlastní dataminingový nástroj OptiMiner postavený na metodě GUHA. Díky výkonnému databázovému clusteru umožňuje analyzovat rozsáhlá data. Real-time data se ukládají do perzistentní in-memory databáze.

Tzv. Datové pumpy slouží pro opakovatelné nebo kontinuální získávání dat ze zdrojů typu REST API, databází (MSSQL, MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Oracle,...), textových souborů, strojů napojených přes OPC-UA, Profinet nebo Modbus a kamer. Mohou spouštět realtimové analýzy pomocí statistických metod, algoritmů pro zpracování signálů nebo neuronových sítí. Jsou schopny iterovat s BI, kdy při zpracování načítaných dat využívají znalostí z historických dat. Běh datových pump  na fyzickém (PC, RaspberryPi) nebo virtuálním stroji je monitorován a řízen pomocí DP Managementu.

V prostředí webového prohlížeče lze z nasbíraných dat vytvářet reporty, dashboardy a ty následně sdílet s ostatními uživateli projektu. Analýzy lze podpořit statistickými funkcemi, doplnit o predikce pomocí statistických modelů nebo neuronových sítí. Veškeré metriky jsou uživatelsky definované pomocí vlastního jazyka LolaQ a jsou okamžitě k dispozici. Uživatel má možnost si vytvářet vlastní atributy a reporty a dashboardy mohou být použity i v jiných aplikacích. Pro hledání netriviálních závislostí LOTYLDA využívá vlastní dataminingový nástroj OptiMiner, který aplikuje metodu GUHA (General Unary Hypothesis Automation). Analytikovi tak umožňuje prohledat data a najít v nich zajímavé závislosti bez nutnosti předem definovat hypotézy. OptiMiner nabízí i metody asociačních pravidel, shlukové analýzy, support vector machines a rozhodovacích stromů.

Procesy odhalené pomocí dataminingu lze simulovat pomocí neuronových sítí. Systém LOTYLDA zde využívá konvoluční neuronové sítě, které lze využít k predikci, simulaci a klasifikaci. Naučený model lze využít v dashboardu jako vysvětlující prvek. Systém umožňuje definovat přístupy k objektům (metriky, reporty, dashboardy) a datům, a to strukturálně (do jaké hloubky se může který uživatel / skupina dostat) nebo obsahově (jaká data může který uživatel / skupina mít přístupná).

Závěr

Vzhledem k tomu, že je požadována stále větší kvalita a přesnost výroby při současně vyšší rychlosti výroby a eliminace jakýchkoliv prostojů a také stále rostoucí byrokracie vyžaduje účinnější nástroje, které automaticky vyřeší většinu "papírování" při stejném nebo i menším množství zaměstnanců, je budoucí využití nějakého systému umělé inteligence prakticky nevyhnutelné, pokud si výrobní firma chce udržet konkurenceschopnost, zvláště v oblasti na množství zaměřené sériové výroby. LOTYLDA pak představuje zajímavé řešení primárně vyvinuté pro průmyslovou výrobu, která obvykle vyžaduje dlouhodobě co nejvíce robustní a spolehlivý systém zvládající extrémní množství dat a práce 24 hodin 365 dní v týdnu bez velkých problémů.

Odkazy:

• Webové stránky společnosti OptiSolutions - výrobce systému LOTYLDA: https://www.lotylda.com/?lang=cs
• Článek o predikci opotřebování obráběcího nástroje systémem LOTYLDA: https://www.optisolutions.cz/post/predikce-opotrebeni-nastroje

Systém LOTYLDA firmy OptiSolutions můžete v nejnovější podobě vidět také na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně od 7. do 11.10.2019. 
Mezinárodní strojírenský veletrh je nejvýznamnější průmyslový veletrh ve střední Evropě, s každoroční účastí více než 1 600 vystavovatelů a 80 000 návštěvníků. Ze zahraničí přijíždí přes 50% vystavovatelů a 10% návštěvníků. Hlavním tématem MSV je Průmysl 4.0 a digitální továrna, tedy digitalizace výroby, jeden z hlavních směrů inovačního procesu. V roce 2019 se MSV zaměří také na investiční příležitosti, tedy Start up projekty, nové nápady, inovaci jako příležitost k investicím.
https://www.bvv.cz/msv/msv-2019