Robotika, strojové vidění a umělá inteligence: prvky prostředí Průmyslu 4.0

25. 6. 2020

Díly lisované z plechu jsou v současném automobilovém průmyslu základem samonosných konstrukcí. Jejich pevnost proto nesmí být snížena zeslabenými místy, namožením a prasklinami, které mohou vzniknout při lisování.
Moderní CAD softwary dokážou simulovat namáhání plechu v lisovací formě a predikovat kritická místa. Umožňují tak využívat materiál až na hranici jeho pevnostních parametrů a ušetřit při hromadné výrobě obrovské náklady. Předpokladem je ovšem výroba z naprosto bezchybného materiálu, neboť i jinak nepodstatná nehomogenita může způsobit kritický defekt výlisku. Proto bývá kontrola kritických míst hotového výlisku nezbytnou součástí operace lisování.
Lisovna firmy Škoda Auto využívá unikátní systém pro detekci vad výlisků. Dodává jej společnost FCC průmyslové systémy, která se profiluje jako dodavatel průmyslových řešení. Strategie firmy musí nutně směřovat k využívání technologií, které jednou budou tvořit páteř prostředí Průmysl 4.0. Musí už v současné době dodávat řešení, která tyto technologie využívají. Úspěch ve firmě Škoda Auto, je důkazem, že se to daří.
IMG_0176
Pro lisovnu Škoda Auto jsou dodávány systémy, které kontrolují nejkritičtější ohyby kamerami vestavěnými přímo v lisovací formě. Pro dodatečnou kontrolu vývojáři FCC PS vyvinuli skenovací hlavu určenou k montáži na robot. Tímto zařízením lze hledat defekty v prakticky libovolném místě hotového výlisku. Robotická kontrola je zařazena za lisovací linku a může být programována na detekci vad, které nelze z technických důvodů kontrolovat kamerou vestavěnou ve formě, nebo se objevují v souvislosti s použitím různých šarží plechu, opotřebení formy a dalších vlivů. Vadné výlisky jsou tak vyřazeny včas a nedochází ke škodám vzniklým z toho, že jsou odhaleny až po dalším zpracování nebo dokonce montáži. Významné je, že data z této kontroly, přímá, nebo statisticky zpracovaná, mohou sloužit jako podklad systémů preventivní údržby nebo pro sledování životního cyklu výrobku.
Princip detekce namoženin výlisku a jeho technické provedení je know-how společnosti FCC průmyslové systémy a je účelným propojením strojového vidění a robotiky v aplikacích kontroly kvality. To je jedno ze základních zaměření firmy FCC průmyslové systémy.
V prostředí Průmyslu 4.0 rovněž hraje významnou roli umělá inteligence. Již dnes umožňuje optimalizovat výrobu a s ní spojenou logistiku. Perspektivně bude sama provádět operativní zásahy do výroby. Společnost FCC průmyslové systémy se zaměřuje na její využití umělá inteligence v kontrole kvality, aplikuje ji tedy přímo na úrovni výrobní technologie. Také zde její nasazení umožní řešit úlohy, které jinak řešitelné nejsou, avšak je nutné ošetřit rozpor mezi deterministickým charakterem výroby a statistickou podstatou učícího se systému. Troufáme si tvrdit, že tento rozpor se jednou stane velkou otázkou kalibrace virtuálních dvojčat výrobních technologií při postupu virtualizace výroby ke stále nižším úrovním. Již dnes řízení kvality vyžaduje úroveň nejistoty dat, která je obtížně dosažitelná i deterministickými metodami měření a zpracování. Z principu statistický učící se systém často generuje nejistoty řádově vyšší. Dalším důležitým tématem je získat dostatečné trénovací soubory, nebo předtrénovat konvoluční sítě na specifické aplikace.
 
IMG_0179
Přesto byl ve firmě Škoda Auto učící se systém ve spojení se zpracováním obrazu úspěšně nasazen v aplikaci kontroly v lakovně. Zpracovává obraz ze šesti kamer pomocí klasifikátorů založených na konvolučních neuronových sítích. Dodavatel FCC průmyslové systémy tak dokázal splnit zadání, které by bylo standardními metodami prakticky nerealizovatelné. Bylo by však omylem domnívat se, že nasazení umělé inteligence sníží nároky na vývojovou práci. Kromě zkušeností s učícími se systémy jsou nezbytné i zkušenosti s vytvořením a předzpracováním obrazu tak, aby byl pro vstup do učícího se systému optimální.
Společnost FCC průmyslové systémy má v oblasti Průmyslu 4.0 také další aktivity. Provozuje jeden z prvních nodů sítě průmyslového blockchainu zřízeného Elektrotechnickou asociací České republiky a testuje aplikaci využití blockchainu při ukládání technologických dat v cloudových úložištích.


 


Scroll to Top