Transformacja przemysłu dzięki kontroli jakości wykorzystującej sztuczną inteligencją
W miarę jak coraz więcej producentów stosuje zasady Przemysłu 4.0(odnośnik otworzy się w nowym oknie), napotykają one na takie problemy, jak ograniczona ilość danych i informacji na temat jakości produktu, zawodne systemy monitorowania i słaba wymiana danych w całym łańcuchu dostaw. Projekt InterQ(odnośnik otworzy się w nowym oknie) powstał z myślą o rozwiązaniu tego problemu, w szczególności w sektorze lotniczym, energetyki wiatrowej i motoryzacyjnym, gdzie jakość i bezpieczeństwo produktów są kluczowe, a gdzie nawet drobne wady mogą prowadzić do znacznych negatywnych konsekwencji. „Głównym celem było osiągnięcie produkcji bez wad poprzez pomiar, przewidywanie i kontrolę jakości produktów i procesów”, wyjaśnia koordynator projektu InterQ Jose Luis Lanzagorta, badacz procesów produkcyjnych w hiszpańskim centrum technologicznym IDEKO(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Jednocześnie zależało nam nad zwiększeniu bezpieczeństwa, promowaniu zrównoważonego rozwoju poprzez redukcję odpadów i zużycia energii oraz stymulowaniu postępu technicznego”. W projekcie InterQ powstało konsorcjum złożone z 25 instytucji badawczych i partnerów przemysłowych z 11 krajów europejskich. Ich celem było zrewolucjonizowanie procesów i wspieranie innowacji w zakresie jakości produkcji poprzez wprowadzenie narzędzi opartych na sztucznej inteligencji (SI), dostarczających producentom znaczących i wiarygodnych danych.
Inteligencja maszynowa
W projekcie wykorzystano nową generację technologii cyfrowych i aplikacji opartych na sztucznej inteligencji, w tym cyfrowe bliźniaki, wirtualne czujniki, systemy wspomagania decyzji oparte na sztucznej inteligencji, fuzję danych i technologię rozproszonego rejestru. Zostały użyte w trzech kluczowych obszarach: optymalizacji opartej na danych, inspekcji opartej na sztucznej inteligencji oraz ekosystemie jakości opartym na współpracy. W pierwszym przypadku zespół InterQ przekształcił surowe dane w przydatne informacje, dotyczące na przykład przewidywania awarii sprzętu, optymalizacji produkcji i zapewnienia jakości produktu. Wykorzystując sztuczną inteligencję, zespół był w stanie zastąpić testy niszczące do oceny jakości i uzupełnić nieniszczące metody kontroli, takie jak ultradźwięki, prądy wirowe i systemy wizyjne, skracając czas i obniżając koszty materiałów. Wreszcie konsorcjum InterQ stworzyło godne zaufania ramy wspierające udostępnianie danych i zapewnianie jakości w całym łańcuchu dostaw. Każde podejście zostało pomyślnie przetestowane w trzech projektach pilotażowych w sektorach lotniczym, energetyki wiatrowej i motoryzacyjnym. W demonstratorze lotniczym w zakładzie ITP Aero(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Hiszpanii narzędzia InterQ pozwoliły zapobiec zezłomowaniu różnych krytycznych i drogich części, co przyniosło oszczędności rzędu około 265 tys. euro (przy przewidywanych oszczędnościach wynoszących 1,7 mln euro w ciągu najbliższych czterech lat). W hiszpańskim centrum projektowania turbin wiatrowych Gamesa Gearbox(odnośnik otworzy się w nowym oknie) poprawiono efektywność inspekcji nieniszczących o 80%.
Wymierne rezultaty
Do zakończenia projektu InterQ w październiku 2023 r. powstał kompleksowy pakiet oprogramowania do kontroli jakości, który może zostać wdrożony przez dowolnego producenta. Umożliwia on konserwację predykcyjną, optymalizację procesów produkcyjnych i zapewnienie jakości produktu przy użyciu ulepszonych metod kontroli. Prace obejmowały stworzenie uchwytu narzędziowego z czujnikiem(odnośnik otworzy się w nowym oknie), który może identyfikować wady powierzchni powstałe podczas procesu obróbki, oraz czujnika optycznego do kontroli jakości powierzchni(odnośnik otworzy się w nowym oknie) umożliwiającego przegląd ukończonych części. Oba narzędzia potwierdzają zdolność zespołu do dostarczania realnych rozwiązań dla producentów. Ponadto pakiet umożliwił łatwe udostępnianie danych w całym łańcuchu dostaw, co przyczyniło się do zwiększenia współpracy i zaufania między partnerami. „To, co początkowo wydawało się trudnym wyzwaniem, stopniowo zaowocowało namacalnymi i realnymi rozwiązaniami”, dodaje Lanzagorta. „Efektem są znaczące korzyści w kluczowych sektorach europejskiej produkcji”. Projekt InterQ wywarł też wpływ na badania naukowe, czego dowodzi 17 publikacji w najlepszych czasopismach i na światowych konferencjach w tej dziedzinie. Ponadto partnerzy przemysłowi uczestniczyli w ponad 30 wydarzeniach, na których promowali wyniki projektu.
Przekształcenie produkcji
Dzięki zapobieganiu wadom, zmniejszeniu ilości odpadów i poprawie wydajności projekt InterQ zademonstrował potencjał sztucznej inteligencji do zrewolucjonizowania produkcji i pobudzania wzrostu gospodarczego. Ponadto projekt koncentrował się na rozwijaniu nowych umiejętności produkcyjnych poprzez tworzenie i udostępnianie wiedzy, a także organizację szkoleń dla personelu.
Słowa kluczowe
InterQ, zero wad, produkcja, Przemysł 4.0, kontrola jakości, konserwacja, przemysł, SI
