Виробництво передує змінам у парадигмі. Кібернетична інтелект дозволяє здійснювати виробничі процеси не лише автоматизувати, але й розумно спостерігати та керувати ними – із далекосяжними наслідками для якості виробництва, безпеки працівників і захисту даних виробництва.
Інтелектуальне запобігання помилкам: ярмо Пока зустрічається зі штучним інтелектом
Інтелектуальна виробництво та виготовлення: як КІ уникнути помилок і підвищити безпеку. Виробництво перед лицем зміни парадигми. КІ дозволяє не лише автоматизувати, а й інтелектуально спостерігати та керувати процесами виробництва – із далекосяжними наслідками для якості виготовлення, безпеки працівників та захисту даних виробництва. Принцип Пока Йоке з японської техніки виробництва – уникнення випадкових помилок шляхом розумної конструкції – набуває нової вимірності за допомогою КІ. Під час традиційних систем Пока Йоке базуються на механічних чи електричних засобах, які роблять невідповідну збірку фізично неможливою, КІ розширює цей принцип шляхом інтелектуальної спостережливості та адаптивності. ([1])
Інтелектуальна виробництво та виготовлення: як КІ уникнути помилок і підвищити безпеку Виробнича промисловість стоїть перед змінами у парадигмі. КІ дозволяє не лише автоматизувати, але й інтелектуально спостерігати та керувати процесами виробництва – із далекосяжними наслідками для якості виготовлення продукції, безпеки працівників та захисту даних з виробництва. Практичний приклад: Камера, підтримана КІ, спостерігає за процесу збірки і в реальному часі розпізнає, чи встановлені деталі у правильній послідовності. Система може негайно втрутитися, якщо працівник випадково змішав кроки роботи або взяв неправильну деталь. Також КІ може розпізнати, коли неавторизований працівник потрапляє до зони безпеки біля печі та таким чином загрожує собі та виробництву. Цифрова спостереження процесу виробництва значно перевищує статичні механізми контролювання, оскільки вона розуміє складні процеси та реагує на відхилення.
Перевірка послідовності: гарантуємо правильну послідовність
В сучасній виробництві особливо важливо дотримуватися правильної послідовності процесів. У автомобільній промисловості, наприклад, слід встановлювати шви у певному порядку, щоб уникнути напруги матеріалу. У галузі виробництва електроніки перед тим, як виконувати теплові операції, необхідно змонтувати температурно чутливі деталі.
Системи КІ виконують тут роль вічнодіючого спостерігача процесу. Вони визначають за допомогою візуальних даних або сигналів сенсорів, який саме етап виробництва відбувається зараз. Крім того, вони постійно підтверджують дотримання встановленої послідовності. Коли порушується послідовність, система може автоматично зупинити виготовлення або негайно попередити працівника – ще до виникнення дорогого помилкового результату.
Економічна ефективність: вигідне обладнання, інтелектуальне програмне забезпечення
Інтелектуальна виробництво та виготовлення: як КІ уникнути помилок і підвищити безпеку. Виробництво перед лицем зміни парадигми. КІ дозволяє не лише автоматизувати, але й інтелектуально спостерігати та керувати процесами виробництва – із далекосяжними наслідками для якості виготовлення, безпеки працівників та захисту даних виробництва. Один з головних переваг виробництва системи на основі КІ полягає в їх структурі витрат. Так само як людське око відносно просте оптичне система, здатність якої до виконання лише шляхом висококомплексної обробки інформації у мозку виникає, у виробництві можна використовувати досить дешеві камери та сенсори. Сама ж інтелектуальність знаходиться у обробці сигналів спеціалізованими алгоритмами КІ.
Така архітектура має кілька переваг:
Skal'uvanna aparatura: Standartni kamery ta sensori mozha buty zlagodno i koshtovyshche vkluchenni do vidnosnykh vyrobnych linii. Mekhanichne kompleksni spetsialni pryrody stvoryutsia nedobytnymi.
Оптимізовані сервери КІ: Сучасні системи КІ можуть працювати дуже ефективно при професійній програмуванні. Досвідчений дизайн програми забезпечує роботу на місцевому сервері підприємства або альтернативно на орендованих серверних ресурсах – ідеально в німецьких центрах обробки даних, які забезпечують найвищий рівень захисту даних.
Фlexibil'niy adaptiv: Коли змінюються види продукції або процеси виробництва, не потрібно заміщувати обладнання. Натомість система AI знову навчатиметься чи буде підлаштовуватися – програмне оновлення замість складних реконструкцій.
Кошти на сервер AI можна оцінити близько 6500 євро одноразової інвестиції. Альтернативно, сервер AI можна орендувати у німецького постачальника (без Microsoft Azure тощо). Рентабельність місяця становить кілька сотень євро залежно від договору на технічне обслуговування.
У 2023 році вже можна було створити потужні системи ШІ з недорогим обладнанням. На зображенні показано відеозображення, проаналізоване за допомогою ШІ, і ноутбук зі штучним інтелектом, який використовується для розробки і тестування таких систем. Фотографія була зроблена в рамках звіту 3sat.
Максимальна надійність завдяки систематичному навчанню
Надійність виробничих систем зі штучним інтелектом залежить від якості навчання. Завдяки тривалим етапам навчання з використанням реальних виробничих даних система вчиться розрізняти правильні та неправильні процеси. Поєднання моніторингу на основі штучного інтелекту та фізичних запобіжних заходів – таких як компоненти, які можуть бути зібрані правильно лише завдяки своїй конструкції – створює багаторівневу мережу безпеки.
Така надмірність призводить до низького рівня помилок, якого практично неможливо досягти вручну. Дослідження показують, що добре навчені системи ШІ значно перевершують людей-інспекторів у контролі якості, особливо в монотонних завданнях, коли втома погіршує увагу людини.
Вигідністю навчання КІ є висока гнучкість. Один і той же Актор (наприклад, роботизований рук) може бути використаний для цілком різних сценаріїв та деталей. Використовувана Камера не потребує оновлення, оскільки інтерпретація відеосигналу здійснюється шляхом навчання КІ.
Безпека даних: суверенітет над конфіденційною виробничою інформацією
Виробничі дані дуже чутливі. Вони містять секрети виробництва, знання процесу та економічно важливу інформацію. Системи КІ, які працюють у власному центрі обробки даних або в довірених німецьких постачальників, забезпечують повну володіння даними.
Локальна обробка пропонує вирішальні переваги:
- Відсутність передачі конфіденційних даних до зовнішніх хмарних сервісів
- Повний контроль над правами доступу та зберіганням даних
- Дотримання суворих німецьких і європейських правил захисту даних (таких як Закон про штучний інтелект або GDPR)
- Захист від промислового шпигунства та несанкціонованого доступу до даних
Сучасні методи Edge Computing дозволяють виконувати частину обробки КІ прямо на лінії виробництва, зменшуючи тим самим затримки та залежність від мережевих з'єднань. Edge Computing відноситься до обладнання, яке дуже економне і працює біля межі можливого.
Безпека працівників: ШІ як пильний ангел-охоронець
Безпека працівників є головним пріоритетом на виробництві. Системи моніторингу з підтримкою штучного інтелекту можуть зробити значний внесок у цю справу. Безперервно аналізуючи зображення з камер, система розпізнає, коли люди перебувають у небезпечних зонах:
Виборчі Зони: Визначені області, в яких під час роботи машин не повинні бути люди, спостерігаються. Якщо працівник потрапляє до однієї з цих зон, система автоматично зупиняє виробництво або спрацьовує сигнал тривоги.
Колізійна попередження: При колаборативних роботизованих системах КІ спостерігає за рухами людини та машини і сповільнює або зупиняє роботу робота, коли виникає ризик зіткнення.
Контроль безпеки праці: Система може перевірити, чи працівники носять обов'язкову захисну одяг – наприклад, окуляри захисту очей, рукавички або слухові засоби захисту – і попереджати про порушення.
Захист доступу: Тільки особливо підготовлені та авторизовані працівники мають право відвідувати певні зони безпеки. Працівники носять особливу одяг або спеціальну оптичну маркування на жилеті. КІ розпізнає авторизованого працівника і видає попередження, якщо працівник без доступу потрапляє до захищеної зони.
Умовне оповіщення: Входить неавторизований працівник до зони безпеки, але ще не працює піч, видається попередження низької критичності, ніж коли вже працює піч. Коли спробувати відкрити піч під час роботи, видається попередження найвищої екстреності – незалежно від того, чи має працівник право відвідувати критичний район навколо виробництва або ні.
Можливості ШІ у виробництві та виробництві безмежні. Моніторинг може бути пов'язаний з умовами і дозволами. За бажанням можливі диференційовані сигнали тривоги.
Забезпечення якості: виявлення помилок в режимі реального часу
Візуальний контроль за допомогою ШІ перевершує людські можливості за швидкістю та послідовністю. Система розпізнає:
- Поверхневі дефекти, такі як подряпини, тріщини або зміна кольору
- Відхилення розмірів і помилки прес-форм
- Неповні вузли або відсутні компоненти
- Коливання якості зварних швів або клеєних з'єднань
Система постійно навчається. Якщо виявляються нові типи помилок, вони можуть бути включені в навчання, що постійно підвищує рівень виявлення. Ці самооптимізуючі системи адаптуються до мінливих умов виробництва і виявляють навіть незначні погіршення якості, які не помітили б люди-інспектори.
Inteligentna vyrobnychstvo ta produkcya: Yak AI unikaye pomyklyvosti i zvyshuye bezpeky Industriyne vyrobnychstvo staje na poriynu peredmovchennia. Krayovyi intelekt (AI) umozhyvayet, aby vyrobnychchi procesy ne tolko avtomatyzuvalysi, no ta i inteligentno kontroluvalysi ta upravlysi – z velykym vyznachenniam na vyrobnychcho kachestva, bezpeky robotnikiv ta zakhystu danykh iz vyrobnychstva. Nyzhe vidno bil'ne zrazok, shcho pokazuye realni fotonahy od bauteil, kotryhi buvayut obstricheni flourescyruyuju fluyuchyniu ta fotografiuvani v UV-kamere. AI rozoznavaye bauteili z pomyklyvostiamy ta moze i doshto lokalizuvaty ta nachytyvaty pomyklyvosti z velykym vyznachenniam. Dlya otsiny kachestva vykorystovano, pryklucheno, IoU-metrik, shcho pokazuye, yak blizko do perfektnoi zabezpechennia AI-rozoznavannya v ramkah pomyklyvosti.
В першій фазі підготовки навчальної бази використовували лише кілька сотень анотованих зображень, серед яких більша частина не містила дефектів виробничих деталей. Прототип навчання КІ відбувався на згаданому вище ноутбуці з інтелектуальною підсистемою. У подальшій версії збільшився обсяг навчальної бази в 10 разів. Задля виконання завдання передбачалося досягти визначення дефектності протягом дуже короткого часу.
Адаптивне управління процесами: гнучкість – ключ до успіху
Видатною перевагою інтелектуальних виробничих систем є їхня адаптивність. У той час як традиційна автоматизація базується на фіксованих запрограмованих процесах, системи ШІ можуть реагувати на непередбачувані ситуації:
- Автоматичне налаштування параметрів у разі коливань властивостей матеріалу
- Розпізнавання та компенсація зносу інструменту
- Гнучка робота з різними варіантами продукції без переобладнання
- Самостійна оптимізація послідовності процесів на основі даних про якість
Така гнучкість робить виробництво стійким до перебоїв і забезпечує економічне виробництво навіть при невеликих розмірах партій і частій зміні продукції.
Висновок: Інтелектуальна фабрика майбутнього
Інтелектуальна виробництво та виготовлення: як КІ уникнути помилок і підвищити безпеку. Виробництво перед обличчям зміни парадигми. КІ дозволяє не лише автоматизувати, але й інтелектуально спостерігати та керувати процесами виробництва – із далекосяжними наслідками для якості виготовлення, безпеки працівників та захисту даних виробництва. КІ в виробництві набуває глибинного змісту. Вона забезпечує фундаментальну зміну на шляху до розумних, безпечних та високоякісних процесів виробництва. Кombinatsiya з перевіреними методами, як Poka Yoke, систематичної спостереження за процесом і адаптивної керування КІ створюють середовища виробництва, які виконують вищі стандарти якості, активно захищають працівників та залишаються економічними.
Інтелектуальна виробництво та виготовлення: як КІ уникнути помилок і підвищити безпеку Виробнича промисловість стоїть перед змінами у парадигмі. КІ дозволяє здійснювати не лише автоматизацію, але й інтелектуальне спостереження та керування процесами виробництва – із значними наслідками для якості виготовлення продукції, безпеки працівників та захисту даних виробництва. Вирішальним фактором успіху є професійна імплементація: глибоке вивчення системи архітектури, цілеспрямоване навчання моделей КІ та захист даних шляхом використання місцевої або довіреної інфраструктури. Підприємства, які дотримуються цього шляху, забезпечують собі переваги у конкурентній боротьбі завдяки вищій мінливості, кращій якості виготовлення продукції та безпечнішій робочій середовищі – чинники, що стають усе більш вирішальними для успіху виробництва продукції у сучасному світі.
My name is Klaus Meffert. I have a doctorate in computer science and have been working professionally and practically with information technology for over 30 years. I also work as an expert in IT & data protection. I achieve my results by looking at technology and law. This seems absolutely essential to me when it comes to digital data protection. My company, IT Logic GmbH, also offers consulting and development of optimized and secure AI solutions.
