Nieuw tijdperk van automatiseringsoplossingen met kunstmatige intelligentie

Door: Redactie - 10 maart 2022 |

Kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning zijn al jaren niet meer weg te denken uit de industriële productie – althans in theorie. Hoe heftig AI nu zijn intrede doet in de praktijk met automatiseringsoplossingen, zal blijken op de automatica, die van 21 tot 24 juni 2022 in München wordt gehouden.

Automatiseringsoplossingen met AI nemen binnen 5 jaar de controle over

Het staat buiten kijf dat op AI gebaseerde automatiseringsoplossingen de komende jaren het belangrijkste onderwerp zullen zijn. De vraag is nu hoe snel het immense potentieel van deze technologie kan worden benut ten voordele van productiebedrijven. Een enquête van Longitude Research en Siemens geeft een duidelijk inzicht: Volgens de enquête verwacht meer dan de helft van de bedrijfsleiders dat de controle over industriële installaties, machines en kritieke infrastructuur binnen de komende vijf jaar door AI zal worden overgenomen.

De basisvoorwaarde hiervoor is echter end-to-end digitale connectiviteit van alle componenten die bij het productieproces betrokken zijn. Zodra deze horde is genomen en de autonome uitwisseling van gegevens tussen alle betrokken systemen is gewaarborgd, is de basis gelegd voor slimme productie. “Over een paar jaar zullen grootschalige digitale netwerken zijn geïmplementeerd. Dit zal alle componenten in staat stellen om gegevens met elkaar uit te wisselen, zichzelf te optimaliseren en intelligent te handelen”, zegt Patrick Schwarzkopf, Managing Director, VDMA Robotics + Automation Association.

Intelligente acties vereisen visie

Hoewel de meeste faciliteiten nog geen uitgebreide digitale netwerken hebben geïmplementeerd, staat niets de toepassing van stand-alone AI-automatiseringsoplossingen vandaag de dag nog in de weg. Hier maakt machinevisie de weg vrij voor slimme productieprocessen.

Een snelle reis in de ruimte laat zien hoe geavanceerde beeldvormingstechnologie werkt. Zo zullen tien satellieten, uitgerust met multispectrale beeldvormingssystemen van ABB, vanaf 2023 in een baan om de aarde draaien en het ecosysteem van onze planeet vastleggen. Het systeem levert beelden van hoge kwaliteit met een resolutie tot vijf meter. Een AI-gebaseerd analysesysteem dat door de satellietoperator wordt geleverd, zal de veranderingen op onze aardbol – zowel natuurlijke als door de mens veroorzaakte – in bijna realtime evalueren.

Nu terug naar de aarde en naar de automatica tentoonstellingshallen. Hier zullen exposanten zoals Asentics, Basler, Cognex, MVTec, IDS, ISRA Vision, Sick en Stemmer Imaging baanbrekende camera’s, sensoren en software met geïntegreerde AI presenteren. Beeldvorming is ook een cruciaal aspect van AI-gebaseerde robottoepassingen. Vision-systemen zijn al vele jaren de voorwaarde voor autonomie en flexibiliteit van robots. Willen robots intelligent kunnen handelen, dan zal krachtige beeldverwerking een van de basisvereisten zijn.

Rekenkracht als basis voor AI en automatiseringsoplossingen

Dr. Werner Kraus, afdelingshoofd Robotica en Assistentiesystemen bij Fraunhofer IPA, somt andere robotkenmerken op die nodig zijn voor de integratie in slimme productieomgevingen:

“Beeld- of krachtgegevens vormen de basis voor op AI gebaseerde robotfuncties. De meeste robots die momenteel worden ingezet, zijn echter blind in hun aangeleverde toestand. In de toekomst moet de integratie van camera’s en krachtsensoren al in het dienstenpakket zijn opgenomen voor elke standaardrobot die in slimme fabrieken kan worden ingezet. Om echt autonome acties mogelijk te maken, is de virtuele trainingsomgeving een andere cruciale factor. Industriële robots hebben een digitale twin nodig om trainingsgegevens in simulaties te genereren, zodat de eigenlijke robot vanaf het begin productief kan zijn.”

Last but not least is de cyclustijd altijd kritisch in de robotica, wat betekent dat realtime AI met een lage latentie vereist is. Daarom verplaatst AI zich van de cloud met uitgebreide computing resources naar de edge. Dit vereist rekenkracht in de robotbesturing om AI-modellen uit te voeren en te trainen.

Krachtige hersenen voor robots

Jonge opkomende bedrijven zoals Micropsi Industries en Robominds ontwikkelen visionaire automatiseringsoplossingen om standaardrobots te kwalificeren voor AI-toepassingen terwijl de inspanningen tot een minimum beperkt blijven. Deze bedrijven hebben het tot hun missie gemaakt om robots slim te maken. Christian Fenk, CSO van Robominds, licht toe: “Wij geloven dat elke robot een brein verdient. Op automatica zullen we laten zien hoe robots kunnen worden geüpgraded voor AI-toepassingen met behulp van krachtige controllers en machine vision-systemen, waardoor ze kunnen worden ‘getuned’ zodat ze bijzonder gemakkelijk te bedienen zijn. Wij streven het ambitieuze doel na om een nieuw tijdperk van robotica in te luiden door te pionieren met echte kunstmatige intelligentie.”

Focus op grijpen: geïntegreerde intelligentie

Hoezeer slimme systemen al in standaardcomponenten worden toegepast, bewijzen onder meer fabrikanten van grijpsystemen, waaronder exposanten als Festo, IPR, Onrobot, Schunk en Zimmer Group. Dergelijke hightech grijpers, voorzien van allerlei sensoren en geïntegreerde software, maken een betrouwbare implementatie van toepassingen zoals bin picking met relatief weinig inspanning mogelijk. Bezoekende professionals kunnen op automatica ook boeiende combinaties van cobots en slimme grijpersystemen in diverse demonstratietoepassingen van dichtbij bekijken.

Visionaire intralogistiek- en productieconcepten

Samenvattend kan worden gesteld dat de megatrends digitale netwerken en kunstmatige intelligentie een nieuw tijdperk met automatiseringsoplossingen inluiden. Ze maken implementaties mogelijk van uiterst flexibele intralogistiek- en productieconcepten die voorheen niet haalbaar waren. Met het huidige tempo van innovatie wordt de toonaangevende beurs van dit jaar waarschijnlijk de belangrijkste automatica ooit – met een breder spectrum aan exposanten dan ooit tevoren, variërend van startups tot marktleiders.

Meer informatie over deze vakbeurs