Nowe ramy SI pozwolą wprowadzić Przemysł 4.0 w całej Europie
Sztuczna inteligencja jest kluczową technologią umożliwiającą cyfryzację przemysłu dzięki poprawie wydajności, analizie danych, kontroli jakości i współpracy człowiek-maszyna. Problemem jest jednak brak interoperacyjności między różnymi systemami automatyzacji, co utrudnia organizacjom wdrożenie Przemysłu 4.0. W odpowiedzi na te wyzwania 17 partnerów z siedmiu krajów podjęło współpracę w ramach finansowanego przez UE projektu MAS4AI. Ich celem było opracowanie rozproszonej i interoperacyjnej architektury SI opartej na technologii wieloagentowej, aby umożliwić europejskim zakładom osiągnięcie wysokiej efektywności i wydajności. „System MAS4AI umożliwia połączenie różnych technologii SI w elastyczne i rozproszone architektury sterowania, tworzące podstawę dla dalszych niestandardowych i interoperacyjnych rozwiązań przemysłowych opartych na SI”, stwierdza Achim Wagner, koordynator projektu MAS4AI.
Opracowywanie architektury
Zaprojektowany na bazie modułowej i elastycznej architektury system MAS4AI obsługuje separację zagadnień i ról. Dzięki wykorzystaniu zasady technologii wieloagentowej, w której wielu agentów współdziała ze sobą w celu osiągnięcia celów, system umożliwia opracowanie i wdrożenie każdego agenta lub systemu agentów oddzielnie w kontenerze, odizolowanym środowisku, w celu testowania i uruchamiania aplikacji. System MAS4AI wykorzystuje wspólny model informacyjny oparty na powłoce Asset Administration Shell (AAS) – ustandaryzowanej metodzie cyfrowej reprezentacji zasobów – do opisu, konfiguracji i parametryzacji agentów. „Wszystkie komponenty naszych ram mogą być wymieniane, pod warunkiem że są zgodne z ogólną architekturą i wspólnymi interfejsami. Różne agenty współdziałają i synchronizują się ze sobą za pośrednictwem komunikatów i protokołów opartych na języku Industry 4.0 i AAS”, mówi Wagner. Ramy MAS4AI przynoszą różnorakie korzyści twórcom rozwiązań opartych na SI. Dzięki odchudzonej i rozłącznej architekturze systemu programiści mogą ponownie wykorzystywać istniejące algorytmy i tworzyć własne bez utraty niezależności. Z kolei producenci uzyskują dostęp do zaawansowanych algorytmów SI bez konieczności ograniczania się do konkretnej platformy. Mogą połączyć tej funkcje, które najlepiej odpowiadają ich potrzebom i aktualnej konfiguracji.
Podejście skupione na człowieku
Ramy zostały opracowane z myślą o człowieku. Uwzględniają sposoby na poprawę informacji ułatwiających podejmowanie decyzji, a także integrację człowieka z systemem cyfrowym. Koncepcja ludzkiego holonu cyfrowego została opracowana jako połączenie AAS pracownika będącego pasywnym cyfrowym bliźniakiem człowieka oraz agenta aktywnie reprezentującego człowieka w systemie. „Wzbogacając ludzkie zachowania o holony cyfrowe i wprowadzając do systemu aspekty związane z człowiekiem poprzez standardowe submodele AAS, można uzyskać efektywną integrację człowiek-maszyna”, przekonuje Wagner. W większości przypadków pilotażowych, w których testowany był system, agenty SI były traktowane jako narzędzia, a ostatnia decyzja była zawsze podejmowana przez człowieka.
Przypadki użycia
System MAS4AI został zastosowany w kilku scenariuszach przemysłowych, aby zademonstrować jego wykonalność, skalowalność i elastyczność w różnych sektorach, w tym motoryzacyjnym, drzewnym i metalowym oraz w produkcji rowerów i łożysk. We wszystkich wdrożeniach pilotażowych odnotowano poprawę kluczowych wskaźników wydajności, takich jak wielkość produkcji, ogólna wydajność sprzętu, skrócenie czasu realizacji i przeróbek. „Testy wykazały również zwiększony poziom interoperacyjności między różnymi algorytmami. Na przykład system był w stanie połączyć różne metody planowania, aby poradzić sobie ze złożonością alokacji zamówień w przemysłowym systemie produkcji matrycowej”, dodaje Wagner.
Słowa kluczowe
MAS4AI, Przemysł 4.0, sztuczna inteligencja, cyfryzacja, automatyzacja, produkcja
