Sztuczna inteligencja rozpędza się w branży automotive

Rozszerzona rzeczywistość, mobilne kamery, nakładanie obrazu, kontrola objętości 3D.  Wszechstronne wykorzystanie sztucznej inteligencji w oparciu o dostęp do technologii czujników jest coraz bardziej powszechne w polskim przemyśle. AI pomaga zmniejszyć ilość odpadów i przestojów oraz obniżyć koszty, ale ma też wiele innych wartości dodanych. To zastosowanie jest dzisiaj optymalnym wyborem dla operatorów wielu różnych procesów produkcyjnych w branży automotive.

Już trzeci rok branża automotive, podobnie jak wiele innych sektorów przemysłowych w Polsce i na świecie, musi mierzyć się z niespodziewanymi zmianami na rynkach i w gospodarkach regionalnych. Według badania Market Research Report globalny rynek automatyki przemysłowej był przed wybuchem pandemii wart blisko 169 mln dolarów i miał rosnąć rok rocznie o ponad 9 procent, do wartości 320 mld w roku 2027.

Technologia postępu

Pandemia koronawirusa miała bezpośredni wpływ na okresy zawieszania i opóźnienia w produkcji czy przerywanie łańcuchów dostaw kluczowych komponentów. Trwająca wojna w Ukrainie również rzutuje na sytuację paneuropejską. Wielu tym wyzwaniom branża automotive opiera się jednak wzorcowo, ponieważ menedżerzy zarządzający fabrykami i zakładami produkcyjnymi nie przespali momentów przestojów, w czasie których wielu z nich mądrze inwestowało w postęp technologiczny wywodzący się z profilu Przemysłu 4.0. czy Przemysłowego Internetu Rzeczy.

AI stała się tu jednym z najbliższych sprzymierzeńców dla decydentów biznesowych w obszarze automatyki przemysłowej. Z danych wynika, że do 2026 roku wartość sztucznej inteligencji w branży produkcyjnej osiągnie pułap prawie 17 mld dolarów.

Futurystyczną technologię, która staje się teraźniejszością, widać na przykładzie rozwiązań dostępnych na polskim rynku między innymi w asortymencie innowacyjnych rozwiązań, wśród których jest sensor funkcjonujący w trzech wymiarach. Mobilny czujnik 3D rejestruje otoczenie będących często w ruchu maszyn roboczych w kilku płaszczyznach.

– Zastosowana tutaj innowacyjna metoda pomiaru czasu przelotu światła, czyli PMD Time-of-Flight, umożliwia określenie odległości do różnych obiektów w zasięgu detekcji. Mechanizm czujnika 3D składa się z systemowego oświetlenia podczerwonego (IR) oraz połączonego z nim sensora w technologii trójwymiarowej – tłumaczy Piotr Szopiński, kierownik działu technicznego ifm electronic.

Trójwymiarowa detekcja

Ze względu na wysoką odporność na wibracje i uderzenia narzędzie jest dedykowane dla zastosowań w mobilnych maszynach roboczych. W maszynach budowlanych i pojazdach komunalnych czujnik można zastosować do ostrzegania przed kolizjami, z kolei w maszynach rolniczych urządzenie to służy między innymi do automatycznej detekcji oraz śledzenia konturu pokosu lub konturu zbliżonego do linii. Ten sensor jest też z powodzeniem stosowany między innymi do monitoringu stref na dźwigach, urządzeniach wiertniczych czy kafarach oraz w halach produkcyjnych i magazynowych.

Branżowi specjaliści, odpowiadający za wdrażanie rozwiązań czwartej rewolucji przemysłowej w branży automotive, łatwo wyliczają zalety kontroli pojemności w 3D. System służy na przykład do sprawdzania jednorodnego napełniania pojemników substancjami lepkimi. Może wykrywać podwójnie nałożone warstwy i wychwytywać błędy podczas jednoczesnego napełniania kilku zestawów. Te formy, które pozostają niewypełnione, pogarszają wydajność, zaś przepełnione prowadzą do obniżenia jakości i zwiększenia zabrudzenia instalacji, a nawet mogą zwiększyć ryzyko pożaru. Sensoryczne systemy smart manufacturing zapobiegają tego typu przypadkom.

Inteligentna kamera 3D to pierwszy układ czujników 3D z wbudowaną kamerą 2D. Obraz wyświetla się z grafikami, symbolami lub tekstem w czasie rzeczywistym. Te elementy są wyzwalane przez wbudowany układ wsparcia operatora lub z poziomu sterownika maszyny przez magistralę CAN.

Jakościowa diagnostyka

– Dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji w automatyce przemysłowej użytkownik zawsze widzi odpowiednie ostrzeżenia lub inne niezbędne szczegóły na obrazie z kamery, gdyż korzysta z bezbłędnej detekcji scen i obiektów. Wskazania ostrzeżeń i przeszkód w widoku kamery zawsze pojawiają się w czasie rzeczywistym. AI wspiera więc tutaj człowieka. Prowadząc go bezpiecznie, niejako do szczęśliwego finału procesu produkcyjnego z udziałem robotów i automatów – zaznacza Aleksandra Banaś, prezes ifm electronic, wiodącego producenta rozwiązań Industry 4.0.

Jednak oprócz czujnika obrazu 3D i 2D, w system sensorów wbudowano kompletny mechanizm przetwarzania sygnałów. Proces ten odbywa się w czujniku, bez konieczności stosowania zewnętrznego urządzenia przetwarzającego. Stanowi on niezależny system wsparcia przeznaczony do unikania kolizji.

Konfiguracja wymaga jedynie wykonania kilku czynności w oprogramowaniu na komputerze. Sam system może korzystać z autonomicznego interfejsu do wysyłania ostrzeżeń w sytuacjach krytycznych.

Automatyczna ochrona

Inne wiodące rozwiązanie w tym segmencie, czyli czujnik 3D O3D302 działa całkowicie niezależnie od zabrudzeń, koloru i powłoki, zmniejsza ilość odpadów i przestojów, a parametry są łatwe do ustawienia. Narzędzie pozwala na niezawodne określenie objętości w technologii przechowywania i przenoszenia oraz bezdotykowe wymiarowanie obiektów prostokątnych, takich jak opakowania tekturowe lub paczki.

To rzutuje na niezawodny pomiar wysokości, szerokości i długości do wyliczenia długości taśmy i objętości, a także precyzyjne wykrywanie wielkości, orientacji i położenia obiektów do planowania przestrzeni w magazynach automatycznych. Urządzenie w prostej linii ogranicza ilość odpadów i czas przestojów, działa niezależnie od zabrudzeń, kolorów i powłoki czy światła obcego. Łatwe ustawianie parametrów jest możliwe krok po kroku, zaś stan pusty i przepełnienie można wykrywać oddzielnie, co gwarantuje kontrolę jakości na najwyższym poziomie.