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Développement d'un contrôleur d'automatisation de machines équipé d'un algorithme d'intelligence artificielle

Omron Corporation a annoncé le développement d'un contrôleur d'automatisation de machines équipé d'un algorithme d'intelligence artificielle (IA) à apprentissage statistique.

Premier du genre sur le marché, ce contrôleur équipé d'une IA permet l'intégration en temps réel de la fonction de contrôleur logique programmable, qui commande les lignes de production et le changement d'équipement en quelques microsecondes dans les usines, mais également de la fonction de traitement par IA. À l'aide de notre gamme étendue de capteurs permettant de surveiller l'état de l'équipement et des processus, le contrôleur les régule en toute sécurité avant qu'une irrégularité ne survienne. Il prédit des mouvements de machines inhabituels sur la base du modèle de causalité appris par l'IA.

Ces dernières années ont vu une transition croissante vers la production en petites séries pour une vaste gamme de produits et une production flexible dans des lieux accessibles autour du monde, ce qui a conduit à une augmentation constante du besoin en IA et en connectivité Internet des objets (IoT, Internet of Things) dans les usines. L'IA et l'IoT permettent aux fabricants de limiter l'impact de la pénurie de travailleurs qualifiés et la hausse du coût du travail, tout en augmentant l'utilisation de l'équipement et en obtenant simultanément une production stable de produits de qualité. Pour exploiter les données sur les sites de fabrication, où les commandes sont réalisées en quelques microsecondes, il est nécessaire de collecter des données rapidement et précisément (par exemple les données de position, de vibration et de température) et de les associer précisément aux données de temps.

Analyser et utiliser des données combinées nous permet de prédire rapidement les erreurs potentielles de machine et d'éviter un arrêt de l'équipement, ainsi qu'une dégradation de la qualité du produit. Dans le même temps, la diffusion rapide de l'IoT a apporté une énorme quantité de données, ce qui rend difficile la transmission de toutes les données vers le Cloud pour qu'elles soient analysées par l'IA, quelle que soit la taille de la bande passante du réseau. Un autre obstacle à l'introduction de l'IoT dans les usines est dû au temps de réponse résultant de la transmission bilatérale de données, généré lorsque des données provenant de capteurs, de moteurs et d'autres dispositifs doivent être transmises vers et depuis le Cloud, alors qu'une réponse instantanée est essentielle sur ces sites de fabrication.

Dans notre recherche de solutions pour ces problèmes, nous présentons « l'intelligence développée par les TIC » dans les usines en intégrant le savoir-faire de travailleurs qualifiés dans les commandes d'équipement et de processus. Pour ce faire, nous utilisons un large éventail d'équipements d'automatisation d'usine (AU) qui permettent la production automatisée compatible avec l'IoT ou implémentent des algorithmes d'IA optimaux dans ce type d'équipement. Élaboré sur la base de ce concept, le contrôleur équipé d'une IA est destiné à détecter immédiatement les signes d'irrégularité de l'équipement. Les algorithmes d'IA du contrôleur d'automatisation de machine lui permettent d'apprendre les mouvements répétés de l'équipement à partir des données précises des capteurs, ce qui permet de fournir des données pour la surveillance d'état et la commande des machines en temps réel.

Comment le contrôleur d'automatisation de machine utilise l'IA dans la production :

1. Il collecte sur l'équipement les données de capteurs (par ex. la vibration et la température) et les données de sortie pour les moteurs et les traite chronologiquement en temps réel.

2. Il génère des quantités caractéristiques à intervalles réguliers ou irréguliers en fonction des données reçues en temps réel.

3. Il accumule les données de quantité caractéristiques et génère un modèle de données de machine d'apprentissage après l'analyse de causalité.

4. Il envoie des données pour la surveillance d'état et des commandes sur la base de ce modèle de données en temps réel.

Afin de faire de la technologie d'IA un outil pratique dans les usines, nous allons accélérer le développement de notre contrôleur, notre capteur de vision, et d'autres produits équipés d'une IA. Nous allons utiliser l'IA et l'IoT pour surveiller l'état de l'équipement et des processus et garantir la qualité du produit, et ainsi aider nos clients dans la réalisation de processus de fabrication qui « ne produisent pas de défauts et ne s'arrêtent pas ». Depuis les premières livraisons d'échantillons du contrôleur à certains clients en 2016, nous avons organisé des démonstrations dans nos propres usines et dans celles de nos clients. Elles avaient pour but de prédire et d'analyser les irrégularités des équipements et d'améliorer la connaissance de la relation de cause à effet qui participe à de telles irrégularités, avant la date prévue de lancement et de prestation de services en 2018.

Développant et fournissant depuis longtemps des équipements essentiels d'AU pour des sites de fabrication très divers, nous sommes fiers d'offrir encore de nouveaux avantages à nos clients, des améliorations qui ont été rendues possibles grâce à l'utilisation proactive des technologies de l'information les plus innovantes, telles que EtherCAT®, IO-Link, et d'autres réseaux ouverts. Puisant dans la richesse de notre savoir-faire en termes de mise en œuvre d'algorithmes d'IA dans l'équipement, cultivée depuis plus de vingt ans, nous sommes en mesure de développer le robot joueur de tennis de table FORPHEUS.

FORPHEUS est la quintessence de la technologie de base de « détection et commande + pensée » d'Omron. Le robot tuteur intelligent utilise des technologies de base telles que la technologie OKAO de reconnaissance visuelle de visage et d'individu, et le premier capteur intégré au monde équipé de la « technologie qui détecte le degré de concentration du conducteur ». En combinant le savoir-faire en termes d'automatisation en usine, à l'aide d'une variété d'équipements d'AU et de technologie de robot, avec des algorithmes d'IA de pointe, nous offrons des solutions aux fabricants touchés par une pénurie de ressources humaines et l'augmentation des coûts du travail. Nous accélérons une transition vers « les usines du futur » dans lesquelles « les machines tirent parti des capacités et de la créativité humaines ».

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