Machine automation controller equipaggiato con IA in corso di sviluppo | Omron, Italia

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Machine automation controller equipaggiato con IA in corso di sviluppo

Omron Corporation ha annunciato oggi lo sviluppo di un machine automation controller equipaggiato con un algoritmo di intelligenza artificiale (IA) ad apprendimento automatico.

Primo del suo genere nel settore, questo controller dotato di IA è in grado di integrare in tempo reale le funzioni logiche del controller che comanda in pochi microsecondi le linee di produzione e le modifiche ai dispositivi posti sugli impianti, e la funzione di elaborazione dell'IA. Grazie alla nostra ampia gamma di sensori, il controller può monitorare lo stato dei dispositivi e dei processi; effettua le regolazioni necessarie in maniera sicura, prima che si verifichi un'anomalia, e prevede, inoltre, i movimenti insoliti delle macchine in base al modello causale che orienta l'apprendimento dell'IA.

Negli ultimi anni poiché è aumentata la tendenza a produrre flessibilmente piccoli lotti di un'ampia gamma di articoli in sedi sparse per il mondo, è diventata necessaria l'introduzione dell'IA e di Internet delle cose (IoT) negli impianti di produzione. Ciò consente ai produttori di contenere l'impatto della carenza di manodopera qualificata e dell'aumento del costo del lavoro, aumentando allo stesso tempo l'utilizzo delle apparecchiature e la qualità dei prodotti. Per sfruttare al meglio gli impianti di produzione, in cui il controllo viene svolto in pochi microsecondi, è necessario raccogliere i dati provenienti dall'impianto (ad esempio quelli sulla posizione, sulle vibrazioni e sulle temperature di un prodotto) in maniera rapida e precisa, associandoli alle informazioni sui tempi.

L'analisi e l'utilizzo di dati combinati ci consentono di prevedere rapidamente i potenziali errori delle macchine e di prevenirne le interruzioni che procurano il deterioramento della qualità dei prodotti. Allo stesso tempo, la rapida diffusione di IoT ha portato con sé un'immensa quantità di dati, rendendo difficile la loro trasmissione sul cloud per lo svolgimento delle attività di analisi da parte dell'IA, questo indipendentemente dall'estensione della larghezza di banda della rete. Un altro ostacolo all'introduzione dell'IoT negli impianti di produzione è rappresentato dai ritardi nei tempi di risposta provocati dalla trasmissione bilaterale dei dati provenienti da sensori, motori e altri dispositivi da e verso il cloud, circostanze, queste, in cui una risposta immediata risulta invece fondamentale.

Per ovviare a questi problemi, introduciamo il concetto di "intelligenza sviluppata tramite ITC" negli impianti di produzione. Noi incorporiamo il know-how dei lavoratori specializzati nelle attività di controllo delle apparecchiature e dei processi, ricorrendo a un'ampia gamma di dispositivi di automazione industriale (FA). In tal modo, è possibile attivare una produzione automatizzata compatibile con IoT o implementare algoritmi IA ottimali in tali dispositivi. In tale contesto, un controller munito di IA viene sviluppato per rilevare immediatamente i potenziali sintomi di anomalie nelle apparecchiature. Gli algoritmi IA consentono al machine automation controller di apprendere i movimenti ripetuti delle apparecchiature consultando i dati precisi dei sensori e attivando il feedback per il monitoraggio dello stato e il controllo in tempo reale delle macchine.

Ecco come il machine controller utilizza l'IA nei processi di produzione:

1. Raccoglie i dati provenienti dai sensori (ad es. vibrazioni e temperature), dai motori e dalle apparecchiature e li processa, in maniera cronologica e in tempo reale

2. Genera le quantità caratteristiche a intervalli regolari o irregolari, attingendo a dati cronologici in tempo reale

3. Raccoglie i dati sulle quantità caratteristiche e genera i dati modello per la "learning machine" dopo analisi causali

4. Invia il feedback al monitoraggio e ai controlli delle condizioni sulla base di tali dati modello in tempo reale

Per rendere la tecnologia IA un "tool" utilizzabile negli impianti di produzione, lavoreremo allo sviluppo dei nostri controller, sensori di visione e altri prodotti muniti di IA. Noi ricorreremo all'IA e a IoT per monitorare lo stato delle apparecchiature e dei processi e garantire la qualità dei prodotti, aiutando i clienti a implementare processi di produzione a "zero difetti e senza fermi macchina". A partire dal 2016 campioni del controller sono stati inviati ad alcuni clienti; abbiamo condotto una serie di dimostrazioni presso fabbriche proprie e di clienti, al fine di prevedere e analizzare le anomalie delle apparecchiature e migliorare la conoscenza della relazione causa-effetto di tali anomalie, prima del lancio della fornitura del servizio previsto nel 2018.

Avendo maturato un'ampia esperienza nello sviluppo e nella fornitura di dispositivi FA essenziali per impianti di produzione molto diversi tra loro, siamo lieti di continuare a offrire nuovi vantaggi ai nostri clienti. Questi miglioramenti sono stati possibili grazie all'uso proattivo delle tecnologie informatiche più innovative al mondo, tra cui EtherCAT®, IO-Link e altre reti aperte. Facendo leva su un'esperienza ultraventennale nell'implementazione di algoritmi IA nelle apparecchiature, siamo stati in grado di sviluppare FORPHEUS, un robot che gioca a ping-pong.

FORPHEUS è l'esemplificazione della tecnologia chiave di Omron "Sensing & Control + Think". L'intelligente robot allenatore ricorre a strumenti come la tecnologia di visione OKAO per il riconoscimento facciale e il primo sensore integrato al mondo munito di "tecnologia in grado di avvertire il livello di concentrazione del conducente". Combinando le competenze nel campo dell'automazione per gli impianti di produzione e il ricorso a un'ampia gamma di dispositivi FA, tecnologie robotiche e algoritmi avanzati, supportiamo le aziende produttive che devono far fronte alla carenza di risorse umane e all'aumento dei costi del lavoro. In tal modo, rendiamo più rapida la transizione verso gli "impianti di produzione del futuro" in cui "le macchine saranno in grado di risaltare le capacità e la creatività umane".

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