Mitsubishi Electric desenvolve IA para automação industrial

15.12.2021

A Mitsubishi Electric acaba de anunciar o desenvolvimento de uma nova tecnologia de Inteligência Artificial (IA), com capacidade preditiva para prever eventuais alterações em processos de fabricação automatizados, e realizar as correções necessárias nos equipamentos durante a operação, evitando assim, paradas desnecessárias. O projeto foi realizado em parceria com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST) uma das maiores organizações públicas de pesquisas do Japão.

A nova IA também vai apresentar o nível de confiabilidade operacional em relação a inferências, tais como erros de usinagem, por exemplo. Com isso, a nova tecnologia faz o controle dos equipamentos em níveis mais adequados de confiabilidade, tornando as operações mais estáveis, confiáveis e produtivas.

Sistema adaptável

Uma operação ágil exige que os equipamentos sejam ajustados individualmente para cada produto. Fazer esse trabalho manualmente, entretanto, requer tempo e dinheiro, resultando numa diminuição da produtividade. Em resposta a esse desafio da indústria, a Mitsubishi e o instituto desenvolveram a nova tecnologia, que deverá alavancar o crescimento da Inteligência Artificial e do aprendizado de máquina no chão de fábrica nos próximos anos. Conheça suas principais funcionalidades:

1 - Rapidez - A IA executa inferências de alta velocidade para o controle dinâmico de equipamentos de automação industrial

Em fábricas que utilizam equipamentos de automação industrial para a manufatura avançada, como, por exemplo, máquinas de corte com controle numérico computadorizado (CNC) e robôs industriais, seus movimentos, velocidades de operação, aceleração etc., variam durante os processos operacionais. Na manufatura convencional, operadores qualificados ajustam os parâmetros operacionais de acordo com diversas especificações, como o nível de precisão exigido.

A Mitsubishi Electric como desenvolvedora de soluções de automação industrial, desenvolveu uma tecnologia de IA que executa, simultaneamente, inferências de alta velocidade e controla em tempo real a operação do equipamento de automação industrial. Embora a tecnologia minimize sua carga de processamento, é capaz de atingir uma alta precisão de inferência enquanto, simultaneamente, orienta o controle do equipamento de automação industrial.

2 - Adaptabilidade - Processo contínuo de aprendizagem para adaptação ao fluxo de trabalho em constante mudança

Os formatos das peças podem mudar durante a fabricação, aumentando os tempos na linha de produção ou reduzindo a qualidade do processamento. Além disso, as alterações podem variar de acordo com a peça, fazendo com que seja difícil para o equipamento de automação industrial aprender antecipadamente. A nova tecnologia da Mitsubishi Electric, no entanto, permite que a IA aprenda os processos de trabalho durante a operação dos equipamentos e, em seguida, faça ajustes em tempo real, conforme necessário. Além disso, a tecnologia simula fenômenos físicos, como o atrito, e depois incorpora essas expressões matemáticas para possibilitar o aprendizado durante a operação, possibilitando a adaptação a processos em constante mudança.

3 - Confiabilidade - A Inteligência Artificial realiza ajustes de acordo com inferências confiáveis

As inferências executadas pela IA devem ser confiáveis para garantir que o controle em tempo real do equipamento de automação industrial entregue um produto com qualidade consistente e processamento eficiente. O novo algoritmo da Mitsubishi Electric calcula o nível de confiabilidade das inferências, aprendendo as características da máquina de cada processo e de cada dispositivo alvo. Ao usar esse algoritmo para controlar dispositivos de automação industrial, a nova Inteligência Industrial garanta alta confiabilidade.

Exemplos de aplicação da IA

Para testar a aplicabilidade da nova tecnologia, a Mitsubishi Electric conduziu uma série de testes. Um deles, por exemplo, incluiu o desenvolvimento de uma solução para estimar cargas em braços robóticos.

Nesses casos, vários parâmetros de carga são utilizados para calcular as velocidades de aceleração e desaceleração, para as quais a IA rapidamente infere os valores e carga utilizando informações sobre o robô, como corrente do motor, ângulo da junta etc. Além destes, a IA também calcula os níveis de confiabilidade das inferências - ajustando, na sequência, os valores de aceleração e desaceleração dos braços robóticos.

Neste caso, o tempo de operação do robô foi reduzido em 20% quando as inferências foram utilizadas para calcular o nível de confiabilidade no processo. Mais do que isso, a produção ganhou também mais estabilidade, já que os robôs passaram a ser ajustados somente quando o nível de confiabilidade era alto.

Em um outro teste, a Mitsubishi Electric desenvolveu uma solução de correção de erros para máquinas de corte CNC. A IA estima os erros induzidos pelas forças de usinagem durante as constantes mudanças, ou a diferença entre a posição atual da máquina de corte e o valor e comando, permitindo a correção mesmo durante a usinagem dinâmica. Além disso, os níveis de confiabilidade das inferências de erro da IA são indexadas para garantir que a correção de erros seja realizada apenas se o nível de confiança for considerado adequadamente alto. Os testes confirmaram que a precisão da usinagem é otimizada em 51% em comparação com o uso de correção de erros não suportada por IA. Baixos níveis de confiabilidade podem ser melhorados por meio de aprendizado de máquina.

Esses são apenas algumas formas em que é possível utilizar o poder da Inteligência Artificial, capacidade preditiva e aprendizado de máquina na indústria. Com esse desenvolvimento, a Mitsubishi Electric deverá incorporar a nova tecnologia de formas várias em seus equipamentos e sistemas, aumentando a produtividade da indústria.