Transformacja przemysłu dzięki kontroli jakości wykorzystującej sztuczną inteligencją
W miarę jak coraz więcej producentów stosuje zasady Przemysłu 4.0, 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 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. „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 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 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, który może identyfikować wady powierzchni powstałe podczas procesu obróbki, oraz czujnika optycznego do kontroli jakości powierzchni 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
