Budoucnost průmyslu: Umělá inteligence přináší nové příležitosti
Jedním z nejskloňovanějších výrazů současnosti je umělá inteligence (AI). Nálepku „chytré“ dostávají věci, u nichž bychom si to dříve ani neuměli představit. Máme chytré telefony, chytré televize, chytré domácí spotřebiče. Rychlý rozvoj AI však výrazným způsobem transformuje i samotnou průmyslovou výrobu. Firmy, které se dokážou adaptovat na změny a využít potenciál AI, budou mít výhodu v konkurenčním prostředí a zároveň schopnost poskytovat lepší hodnotu pro své zákazníky.
Způsobů, jak může být AI přínosná, je celá řada. Díky využití algoritmů strojového učení a simulace lze urychlit výzkum a vývoj nebo vytvářet návrhy produktů, které splňují specifická kritéria, jako jsou funkčnost, odolnost, estetika nebo udržitelnost.
Další příklad, který není až takovou hudbou budoucnosti, nabízí oblast inteligentní robotiky. Takzvaní coboti, tedy roboti vybavení množstvím bezpečnostních senzorů umožňující spolupráci s lidmi, se dokáží učit z dat a zkušeností a budou se tak moci snáze adaptovat na změny prostředí a s lidmi spolupracovat ještě efektivněji. To přispěje jak ke zlepšení flexibility a produktivity výrobních procesů, tak ke zvýšení bezpečnosti a pohodlí pracovníků.
„Klíčovou technologií, která umožňuje využít potenciál AI nejen v průmyslové výrobě, jsou také inteligentní kamerové systémy s pokročilou videoanalytikou,“ řekl Michal Šotek, vedoucí divize Video Solution Services společnosti Konica Minolta Business Solutions Czech. Ta se během poslední dekády posunula od výrobce tiskových řešení k poskytovateli komplexních IT služeb, které v současnosti generují již přibližně třetinu tržeb firmy a chytrá kamerová řešení se na tom výrazně podílejí.
Jednou z hlavních oblastí využití AI v průmyslu je prediktivní údržba. Chytré kamery dokáží pomocí termovize odhalit, že se konkrétní stroj přehřívá, a vydat automaticky pokyn k jeho odstavení. Tím se předejde jeho poškození, minimalizují se výpadky výroby a sníží se náklady na opravy.
Umělá inteligence v kamerách však dokáže analyzovat i obrovské množství dat, s jejichž pomocí mohou firmy například automatizovat a optimalizovat firemní procesy, jako jsou výroba, logistika, řízení dodavatelského řetězce, plánování a rozhodování. Jen eliminováním vadných výrobků může firma ušetřit v součtu více, než by zaplatila za pořízení chytrých kamer.
„Jedním z našich zákazníků je významný výrobce hliníkových odlitků pro přední automobilové značky. V této oblasti je vyžadována naprostá přesnost a jakákoli chyba nebo odchylka může vést k výrobě vadného kusu. I v tak náročném provozu, jako je slévárna hliníku, se naše kamery plně osvědčily. Pomocí teplotních senzorů bezkontaktně nepřetržitě monitorují teplotní tolerance tlakového lití do forem s tolerancí do 1 %. To při provozních teplotách 200 až 300 °C představuje pouhé 2 až 3 °C. Takto získané údaje pomáhají pro přesné nastavení délky procesu samotného lití a celkové zvýšení kvality produkce,“ uvedl příklad možného využití M. Šotek.
V tomto konkrétním příkladě ušetřila chytrá kamera, která sledovala jeden licí stroj, eliminací vadných výrobků měsíčně 65 000 korun. Při nasazení v celém provozu, jenž obsahuje 99 licích strojů, to představuje roční úsporu 72,5 milionu korun.
Kouzelné zrcadlo zvyšuje bezpečnost na pracovišti
Umělá inteligence může přispět také ke zvýšení bezpečnosti pracovníků tím, že jim poskytuje inteligentní asistenci, varování a ochranu. Nejnovějším příspěvkem společnosti Konica Minolta k zajištění bezpečnosti na pracovišti je technologie FORXAI Mirror, která slouží k monitorování správného použití osobních ochranných pomůcek.
To je v průmyslu důležité v provozech, které vyžadují naprosto sterilní prostředí. Typicky jde o výrobu polovodičů a čipů, kde každá kontaminace představuje hrozbu obrovských škod. Celosvětově se jedná ročně o úsporu 61 bilionů korun, z toho necelých 11 bilionů korun jen v Evropě.
Zařízení FORXAI Mirror se skládá z chytré kamery připojené k displeji velikosti člověka, který se aktivuje přiložením takzvané RFID karty a zvednutím rukou. Umělá inteligence v kameře je naprogramována, aby v reálném čase detektovala a zkontrolovala správnost nasazení ochranných pomůcek. Dokáže nejen zkontrolovat, zda zaměstnanec na žádnou nezapomněl, ale také, jestli jsou správně nasazené. Na displeji se pak v reálném čase stejně jako v zrcadle ukáže výsledek testu ve formě piktogramů se zvýrazněním případných nedostatků.
„FORXAI Mirror rozpozná a upozorní i na takový detail, jako je díra v rukavici nebo natržený ochranný oblek. Výhodou našeho řešení je, že můžeme umělou inteligenci vycvičit přesně na míru i těm nejsložitějším požadavkům našich zákazníků. Vedle průmyslu vidíme největší potenciál jejího nasazení také ve zdravotnictví, v potravinářství nebo v chemické výrobě,“ informoval M. Šotek s tím, že právě bezpečnost je oblastí, kde jsou chytré kamerové systémy již tradičně silně zastoupeny.
V rámci bezpečnosti se už dávno nejedná o pouhé sledování pohybu osob na pracovišti. Umělá inteligence v kamerách umožňuje lepší monitorování, prevenci a reakci na různé hrozby. Pomocí rozpoznávání a čtení SPZ je například možné plně zautomatizovat vjezd a výjezd do areálu. Nasazením termokamer pak lze předcházet vzniku požáru. Systém je přitom tak citlivý, že dokáže odhalit požár ještě předtím, než se objeví první plameny.
FORXAI Mirror na MSV v Brně
Stejně jako u chytrých kamer i v případě zařízení FORXAI Mirror probíhal softwarový vývoj v brněnském výzkumném a vývojovém centru Konica Minolta. A právě v Brně se Konica Minolta rovněž rozhodla představit FORXAI Mirror poprvé veřejnosti, konkrétně 10. až 13. října na letošním ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu.
Z brněnského vývojového centra pochází i videoanalytický software FORXAI, který funguje jako doplněk chytrých kamerových řešení a rozšiřuje jejich využití zejména ve výrobních a v logistických firmách na zcela novou úroveň.
Skládá se z několika samostatných nástrojů, které se liší svým určením. S jejich pomocí lze automaticky sledovat celý výrobní cyklus. Například aplikace pro kontrolu kvality montáže (Assambly Quality Inspection) dokáže v reálném čase sledovat, zda jsou všechny komponenty výrobku na svém místě a správně namontovány. Aplikace pro detekci a počítání objektů (Object Detection And Counting) pak umí počítat, sledovat a kategorizovat produkty nebo jejich části v průběhu celého výrobního nebo logistického procesu, a to rychlostí přesahující 1 000 kusů za minutu. Třetím nástrojem je detekce defektů (Defect Detection), kdy systém umí automaticky vyhledat a upozornit na jakékoli poškození nebo znečištění výrobku či jeho obalu.
„Nasazením nástrojů FORXAI mohou naši zákazníci optimalizovat své firemní procesy a dosáhnout tak výrazného zvýšení produktivity výroby a současně snížit provozní náklady. Mohou například zrušit operační místo pro kontrolora kvality a tím ušetřit prostor, který mohou využit pro instalaci nových strojů. Podle našich propočtů firmy díky AI ušetří měsíčně až stovky tisíc korun,“ uzavřel M. Šotek.