בייצור, המאמץ התעשייתי להשתמש במידע שנוצר על ידי מערכות מדור קודם ומודרניות הוא ככל הנראה אחת ההגדרות הטובות והמדויקות ביותר לשינוי דיגיטלי. שיפורים מונעים על ידי אוטומציה חכמה - או ליתר דיוק תוצר הלוואי שלה, היעילות. בנוף זה, יישומים מבוססי-נתונים מתפתחים כמו רובוטיקה מתקדמת ולמידת מכונה הופכים למטרות אסטרטגיות מוכרות, ומניעים פעולות בטוחות יותר ותחרותיות יותר כמו זיהוי אובייקטים מדויק או בדיקה אוטומטית.
עיבוד משימות חזותיות מורכבות בצורה יעילה יותר מהעין האנושית דורש נתונים בזמן אמת והרבה מהם. חומרת מחשב מיוחדת כמו פתרונות מחשוב GPU תעשייתיים חייבת להיות חזקה מספיק בכדי להריץ אלגוריתמי ראייה מורכבים ולאחד עומסי עבודה הדומים למחשוב מרכז הנתונים. עבור מפתחי מערכות, קבוצה ייחודית זו של דרישות ביצוע מדגישה את המחסומים ההנדסיים המשותפים לקצה המחוספס: כיצד להקל על בינה מלאכותית (AI) ולמידת מכונה בסביבות תעשייתיות כבדות שהן קפדניות מבחינה סביבתית, בלתי נשלטות או כפופות לחוסר יציבות.
מערכות פריסות חייבות להיות גם בעלות ביצועים גבוהים וגם על ידי אמינות גבוהה על ידי תכנון. זמן ההשבתה הוא יקר ויכול לגרום גם לעיכובים יקרים ולבעיות בטיחות בקו הייצור.
מטרולוגיה המופעלת על ידי AI
אוטומציה של בדיקות היא היבט דיוק של ייצור המדגים את הערך של נתונים בזמן אמת על רצפת המפעל. מטרולוגיה, פעולות בקרת האיכות המשמשות למדידה ובדיקת רכיבים מיוצרים, יכולות להשתכלל עם ראייה מתוחכמת יותר טֶכנוֹלוֹגִיָה. מערכות מקוונות אוטומטיות לחלוטין יכולות להעריך כל רכיב ולהגדיל באופן משמעותי את התפוקה, בניגוד לפלטפורמות בדיקה מדור קודם שבהן רק אחוז קטן מהמוצר המיוצר נדגם מאצווה. מערכות מטרולוגיה מקוונת או קרובה מציעות שליטה רבה יותר בהפחתת יציאת מוצרים פגומים לשוק.
ניתן להמחיש מטרולוגיה מתקדמת יותר המופעלת על ידי AI על ידי פעולות של ספק מוביל של פתרונות מטרולוגיה מדויקים עבור יצרנים גלובליים. החברה התאימה לרב שלהחיישן מערך עם מחשב GPU תעשייתי ייעודי. המערכת המתקבלת מפעילה את פתרון הדגל שלה, פלטפורמת מטרולוגיה ללא מגע חדשה הבודקת רכיבים מיוצרים במהירות גבוהה פי 10 ממכונות מדידה מסורתיות. מערכת הדור הבא מייצגת הבדל ניכר מיכולות מטרולוגיה מדור קודם ומאפשרת ליצרנים להגדיל את האיכות הכוללת, היעילות והתפוקה.
עוד על מטרולוגיה
מטרולוגיה תעשייתית חלה על תחום רחב של יישומים לכיול, בדיקה ומדידה. התהליך מתייחס לכמעט כל סוג של חלק שיורד בקו הייצור, המאשר את איכות מוצרי הייצור כגון מכלולי משנה או רכיבים קטנים יותר המשולבים במערכות קריטיות. מכיוון שמטרולוגיה עוסקת במדידות מיקרו של מוצרי קצה, ענפים יכולים להפחית משמעותית את עלויות הייצור שלהם באמצעות כיול מיומן ובקרת תהליכים הדוקה יותר. מטרולוגיה מקוונת לא רק משפרת את תוצאות מהירות ובקרת האיכות אלא מגדילה את היעילות ואת ההחזר על ההשקעה על בסיס פחות בזבוז.
עם זאת, מערכות ייצור בנפח רב רבות מדגימות חלקים במקום לבדוק 100 אחוז מפס הייצור. אופי החלקים, צורותיהם והמדידות המורכבות שלהם, יחד עם קצב ייצור אגרסיבי, מונעים בדיקה של 100 אחוז. אם נמצא פגם כאשר מודדים רק דגימות, יש סבירות חזקה שמספר גבוה של חלקים פגומים כבר עברו בפס הייצור. בדרך כלל לא ניתן לגלגל חלקים מחדש ובמקום זאת ייגררו על ידי היצרן.
כיול לקוי במהלך הייצור יכול להשפיע על תאגידים. תעשיות יכולות להפחית משמעותית את עלויות הייצור שלהן באמצעות כיול מיומן ובקרת תהליכים הדוקה יותר. (תמונה: Premio)
מטרולוגיה ללא מגע מתחדרת לראיית מכונה
בדוגמה שלנו, ספקית עולמית זו של פתרונות אוטומציה ומטרולוגיה תעשייתית מסתמכת על שיטות מטרולוגיה ללא מגע או מערכות מבוססות ראיית מכונה - טכנולוגיות מתקדמות אלה מאפשרות מדידות מהירות ומנהלות מימדים מורכבים עד למיקרון. מוצרים אינם מטופלים (או נהרסים) בתהליך הבדיקה, דבר המבטל את הצורך בגיבוש או בתהליך של אחיזת חלקים בודדים בצורה נוקשה כדי למנוע תנועה במהלך המדידה.
במקום זאת, הפלטפורמה מודדת חלקים מורכבים על ידי סריקה בלבד, באמצעות מגוון נרחב של חיישנים ומצלמות הסורקים עד 500 חלקים בשנייה. בדיקות ועדשות קונפוקליות משמשות בכדי לסייע בקביעת אופיו של פגם כלשהו, ובקרוב המערכת תוסיף LiDAR לסריקה מהירה נוספת. בניגוד למכונות מדידה קואורדינטות מסורתיות (CMM), פלטפורמת המטרולוגיה האוטומטית של החברה מפעילה באופן ייחודי טכנולוגיית ראייה מתקדמת ורב חיישנים. מיליוני נקודות נתונים נלכדות בשנייה וגיאומטריות מורכבות עם היבטים מרובים מנותחות עד מיקרון, או מיליונית מטר.
החברה משתמשת במחשב התעשייתי מבוסס VCO-6020-1050Ti של פרמיו עם יכולות ראיית מכונה כמנוע החישוב עבור המערכת שלה. מדידות מרובות מועברות בו זמנית, מטופלות על ידי GPU רב עוצמה המנתח ומעבד את כל נקודות הנתונים ומחבר תוצאות בזמן אמת. בעבודה בשיתוף עם ה- GPU התעשייתי של המערכת, התוכנה הקניינית של חברת המטרולוגיה תופרת את נקודות הנתונים כדי לסנתז את הנתונים במקום אחד.
פתרון הקצה המחוספס של Premio משלב את GeForce GTX 1050 Ti של NVIDIA לעיבוד מקביל יעיל של עומסי עבודה של ראייה וחיישן. ה- GTX 1050 Ti כולל ארכיטקטורת פסקל של NVIDIA, כולל 768 ליבות CUDA וזיכרון GDDR4 בנפח 5 GB כדי לאפשר מדידות דיוק גבוהות קריטיות לפעולות בקרת האיכות בקו הייצור. עיבוד מואץ כולל טיפול מהיר בתמונות גרפיות, מדידת גימורי שטח כמו צבע, ברק ומרקם ברמות מיקרוסקופיות. (תמונה: Premio)
הוספת ערך באמצעות אוטומציה
מטרולוגיה היא תהליך קריטי לכל מוצר שיוצא מקו ייצור; עם זאת, במוצרים מסוימים יש פחות מקום לטעות מאשר במוצרים אחרים. מכשירים רפואיים, למשל, המושתלים בגוף האדם, מוסדרים על ידי דרישת בדיקה של 100 אחוז.
מטרולוגיה המופעלת על ידי AI אפשרה גם ליצרני מוצרי אלקטרוניקה צרכניים עם אפשרות בדיקה של 100 אחוז. אידיאלי למכשירים צרכניים יקרים; התהליך גם הגדיל את יכולתם לבדוק ולמדוד אלמנטים שבעבר לא היו ניתנים למדידה. כעת ניתן למדוד כמה וכמה עד 400-500 ממדים קריטיים תוך שניות ספורות, דבר שלא נשמע באמצעות פעולות מטרולוגיה מסורתיות.
מחברים הכל
מדע המדידה ממלא תפקיד קריטי בייצור מוצרים - החל באלקטרוניקה צרכנית וכלה במסתמי לב מושתלים. עם יכולות מתקדמות ואוטומטיות יותר, מנהיגים תעשייתיים יכולים לפתור דרישות מדידה מורכבות וותיקות למספר גדול יותר של מכשירים קריטיים.
ככל שמכשירים רבים יותר מחוברים כך הנתונים בעלי ערך רב יותר. מערכות מדור קודם בדרך כלל מתקיימות יחד עם מכשירים חדשים יותר בעלי יכולת להקליט ולעבד נתונים, מה שמביא לצורך לעדכן תשתיות ייצור. כאן נכנסת מטרולוגיה המופעלת על ידי AI - בצומת מערכות מחשוב בעלות ביצועים גבוהים, טכנולוגיות ראייה ותאורה מתקדמות וקישוריות IoT, המגיעות לקדמת סביבות הייצור.
הנתונים נאספים, נותחים ומועברים למערכת הייצור בזמן אמת, ומניעים בצורה חלקה יותר קבלת החלטות מושכלת יותר בסביבות ייצור תעשייתיות כבדות. זוהי תשתית המגדירה מחדש את רצפת המפעל, תוך שימוש ברמות עמוקות יותר של נתונים והופכת אותה לפעולה עבור ערך תחרותי לטווח הארוך.
על הסופר
כמנהלת שיווק המוצרים של פרמיו בע"מ, דסטין סיטו מקימה יוזמות שיווק מוצרים טכניות לתעשיות המתמקדות בהנדסת חומרה, ייצור ופריסת התקני אינטרנט של דברים תעשייתיים (IIoT) ופתרונות מחשוב משובצים וקצהיים. התחבר לדסטין באמצעות לינקדאין או dustin.seetoo@premioinc.com.
על פרמיו