Cu KUKA în viitorul Industriei 4.0

Ce ne rezerv? viitorul industriei 4.0? Un lucru este sigur: Acesta a început deja. Inteligen?a artificial? se mut? în produc?ie. Ma?inile încep s? înve?e singure ?i s? eficientizeze singure produc?ia. Iar lumea fizic? ?i cea digital? se amestec? din ce în ce mai mult.

Industrie 4.0: O privire ?n viitor

Termenul „Industrie 4.0” exist? de câ?iva ani. Iar tehnologiile corespunz?toare – de exemplu, Internet of Things, cloud computing sau inteligen?a artificial? (AI) – nu au fost inventate ieri. Cu toate acestea, se înregistreaz? progrese tehnice semnificative aproape zilnic. Trei tendin?e se eviden?iaz? în mod deosebit.

Inteligen?a artificial? (AI) este deja una dintre for?ele motrice ale transform?rii digitale – ?i va deveni ?i mai important? în viitor. Datorit? inteligen?ei artificiale, ma?inile vor fi capabile, de exemplu, de între?inere predictiv?. Iar robo?ii utiliza?i în Smart Factory se transform? în asisten?i autonomi, care pot înv??a în mod independent, pot ac?iona logic ?i comunica între ei.

În mod similar, Machine Learning (Înv??are automat?) î?i face loc în fabric?, fiind unul dintre cele mai importante domenii de inteligen?? artificial? pentru KUKA ?i va deveni în curând o parte integrant? în Smart Factory. Ma?inile de înv??are pot „în?elege” modelele ?i rela?iile cauz?-efect pe care le genereaz? ele însele. Acestea „înva??” ?i reac?ioneaz? în timp real, perfec?ionându-?i în mod independent algoritmii.

Nu mai pu?in revolu?ionar este principiul Mixed Reality. Aceasta combin? tehnicile de realitate virtual? (VR) ?i realitate augmentat? (AR). Realitatea virtual? înseamn? c? utilizatorul este complet izolat de lumea real? ?i se afl? într-un mediu virtual vizibil printr-o pereche de ochelari. Pe de alt? parte, în realitatea augmentat?, mediul real r?mâne vizibil, dar este suprapus peste con?inut digital (obiecte virtuale, informa?ii). Cu ajutorul tehnologiei de realitate mixt?, con?inutul virtual poate fi acum combinat cu lumea real?. Spre deosebire de realitatea augmentat?, în realitatea mixt? con?inutul nu este pur ?i simplu proiectat, ci apare sub forma unei holograme integrate în mod realist în lumea fizic? prin intermediul dispozitivelor mobile sau al ecranelor montate pe cap, cum ar fi Microsoft Hololens. Acesta poate fi mutat ?i modificat ca ?i cum ar fi un obiect real.

A?adar, viitorul a început deja. Dar ce utilizare practic? au aceste tehnologii în industrie? Arunca?i o privire la unele dintre proiectele de inovare KUKA.

Mixed Reality Interface: Date la ?ndeman?

?n cadrul proiectului nostru pilot Mixed Reality Interface, deschidem noi drumuri ?n interac?iunea om-robot: Utilizand un afi?aj montat pe cap (de exemplu, Microsoft Hololens) sau o aplica?ie pe o tablet? sau un smartphone, utilizatorii pot vedea datele referitoare la spa?iul de protec?ie ?i de lucru al robotului, precum ?i traiectoria robotului direct la celul? ?i, astfel, pot ?interveni” pur ?i simplu pentru a programa specifica?iile corespunz?toare. Acest lucru face ca finalizarea sarcinilor de punere ?n func?iune s? fie mult mai intuitiv? ?i mai u?or de utilizat.

Mixed Reality Interface din punctul de vedere al utilizatorului: Spa?iul de protec?ie ?i de lucru al robotului este clar vizibil.

Mixed Reality Interface: Date la ?ndeman?

KUKA.Sim: Software inteligent de simulare pentru robo?ii KUKA

Cu software-ul nostru de simulare KUKA.Sim, robo?ii pot fi programa?i ?n afara mediului de produc?ie. Software-ul permite utilizatorilor s? interac?ioneze cu un geam?n digital, adic? cu o imagine virtual? exact? a procesului de produc?ie ulterior. Fie c? este vorba de designul procesului sau de vizualizarea fluxurilor de materiale ?i a blocajelor ori a codului PLC: Simularea 3D creat? de Kuka.Sim acoper? toate procesele de planificare. Comanda virtual? ?i cea real? lucreaz? cu date identice: Ceea ce este planificat virtual, are loc mai tarziu are loc exact ca ?n realitate. Acest lucru permite cea mai mare fiabilitate de planificare a proceselor de produc?ie cu eforturi ?i costuri reduse.

Afla?i mai multe despre KUKA.Sim.

KIVI: Inteligen?a artificial? reduce costurile de ?ntre?inere

Dac? durata de via?? a componentelor individuale ale robotului poate fi prezis?, pot fi evitate defec?iunile costisitoare ?i ?ntreruperile de produc?ie. Acesta este exact scopul proiectului de cercetare ?Inteligen?? artificial? pentru prezicerea siguran?ei opera?ionale ?i a duratei de via?? a robo?ilor industriali” (KIVI), finan?at de Ministerul Bavarez de Stat pentru Afaceri Economice, Energie ?i Tehnologie (StMWi). Scopul este de a monitoriza ?n permanen?? starea robo?ilor industriali ?i de a permite ?ntre?inerea predictiv? (condition monitoring ?i predictive maintenance). ?n acest scop, mai mul?i senzori transmit mai ?ntai comportamentul de vibra?ie ?n timpul func?ion?rii componentelor individuale ale robotului. Inteligen?a artificial? este apoi utilizat? pentru a evalua datele corespunz?toare: Ea recunoa?te modelele de apari?ie a condi?iilor de uzur? ?i ?nva?? din ele modele comportamentale. Rezultatul este un prototip de instrument de inteligen?? artificial? care se afl? deja ?n faza de evaluare. De ?ndat? ce va putea fi utilizat ?n scop comercial, companiile produc?toare vor putea s? ??i sporeasc? disponibilitatea instala?iilor ?i s? eficientizeze procesul de produc?ie – ceea ce, nu ?n ultimul rand, va contribui ?i la conservarea resurselor.

Avantajele monitoriz?rii ?i ale ?ntre?inerii preventive prin intermediul AI

Cre?te disponibilitatea instala?iei.
Face ca procesul de produc?ie s? fie mai eficient.
Conserv? resursele.

Translearn: Robo?ii ?nva?? s? ?nve?e s? ?nve?e

Punctul de plecare al tuturor proceselor de optimizare a robo?ilor industriali îl reprezint? datele. Cu toate acestea, producerea ?i colectarea lor cost? mult timp ?i bani. Pentru a economisi bani, în prezent, datele pot fi colectate ?i prin simpla simulare a interac?iunilor robotului. Problema: Chiar ?i simul?rile foarte avansate nu pot reprezenta perfect realitatea. Cuno?tin?ele dobândite în cadrul acestora nu pot fi transferate cu u?urin?? la robo?ii reali. Aceast? dificultate este deseori men?ionat? ca „Reality Gap”.

Exact aici intervine proiectul nostru „TransLearn”: Dorim s? dep??im acest decalaj al realit??ii prin identificarea erorilor de simulare. Scopul este de a transfera f?r? probleme rezultatele simul?rii la robo?ii reali.

Acest lucru aduce multe avantaje: Prin simulare, robo?ii pot fi programa?i mai repede ?i mai bine, ceea ce reduce costurile de programare. În plus, robo?ii pot înv??a mai bine ?i mai independent dac? acest lucru se întâmpl? atât în cadrul simul?rii, cât ?i în instala?ia real?. Datorit? unui astfel de proces de înv??are optimizat, robo?ii industriali nu vor mai trebui s? fie programa?i, ci doar instrui?i. În acest fel, ei înva??, de asemenea, în mod independent, cum s? scurteze durata ciclurilor sau s? consume mai pu?in? energie.

OPERA: O mai mare precizie a controlului robo?ilor.

Cu OPERA, utilizatorii pot vedea secven?ele probabile de mi?care ale coboturilor lor. Robo?ii colaborativi, a?a numi?ii CoBots, înva?? prin faptul c? utilizatorul execut? manual mi?c?rile dorite împreun? cu ei. Prin urmare, se vorbe?te ?i de programare ghidat? manual. Aceasta simplific? multe lucruri, în special pentru întreprinderile mici ?i mijlocii. Cu toate acestea, în ciuda manipul?rii intuitive, procedura implic? totu?i o anumit? fine?e în ceea ce prive?te exactitatea ?i toleran?ele de eroare, astfel încât un expert trebuie s? fie implicat în continuare în programare.

Tocmai aici intervine proiectul OPERA: Deoarece nu toate sursele de eroare pot fi determinate în mod determinist pentru cobots, am dezvoltat modele probabilistice. Utilizatorii pot acum s? vad? cu u?urin?? unde apar inexactit??i, într-un model 3D, în mi?c?rile cobotului lor ?i s? reac?ioneze în consecin??. Astfel, acestea beneficiaz? de mai mult? flexibilitate ?i precizie ?i de o mai mare rezisten??.

VWS4LS: Un geam?n digital duce mai departe automatizarea

Cablajul electric (sau „fascicul de cabluri” ori „re?ea de bord”) este una dintre cele mai elaborate ?i complexe componente individuale ale unui automobil. Pentru c? pentru o serie nou? exist? tot atâtea seturi de linii individuale câte variante de echipamente exist?: sute de mii. Ca atare, seturile de linii de produc?ie individuale presupun, în consecin??, costuri de fabrica?ie mari. Prin urmare, împreun? cu al?i parteneri, lucr?m la punerea în aplicare a unui „management shell pentru setul de cabluri” (VWS4LS). Pe baza tehnologiei „management shell”, acest proiect completeaz? informa?iile digitale despre fiecare cablaj, astfel încât s? poat? fi creat un geam?n digital interoperabil pentru dezvoltarea, produc?ia ?i asamblarea seturilor de cabluri din automobil.

KUKA se concentreaz? pe crearea de descrieri de produse ?i de procese ?i pe derivarea mi?c?rilor robotului necesare pentru produc?ia respectiv? din informa?iile corespunz?toare din management shell.

BaSys 4.2: Procesele de fabrica?ie devin mai flexibile

Companiile cu procese de produc?ie moderne trebuie s? fie capabile s? reac?ioneze rapid la cerin?e modificate sau condi?ii schimbate. Prin urmare, procesul de produc?ie, în special, necesit? adapt?ri frecvente – la procesul în sine, la resursele de produc?ie, dar ?i la produsul care urmeaz? s? fie fabricat. Un astfel de „engineering continuu” trebuie s? fie oricând posibil. Cu BaSys 4, a fost deja dezvoltat un sistem de baz? pentru unit??ile de produc?ie care permite modificarea eficient? a proceselor de produc?ie. Prin intermediul proiectului BaSys 4.2, finan?at de Ministerul Federal al Educa?iei ?i Cercet?rii (BMBF), lucr?m acum la implementarea altor elemente de infrastructur? de Industrie 4.0 pe baza conceptelor ?i standardelor platformei Industrie 4.0. Ne concentr?m asupra celor trei subiecte: „middleware”, „capabilit??i” ?i „virtualizare”. Astfel, dorim s? dezvolt?m în continuare modele standardizate de abilit??i ?i s? realiz?m utilizarea lor în evalu?rile automate ale abilit??ilor.

Scopul este acela de a avea instala?ii de produc?ie versatile, care pot reac?iona în mod inteligent ?i comprehensibil la cerin?ele în schimbare.