Najväčší súbor údajov pre superefektívne aplikácie UI vo výrobe

BMW Group zverejnila najväčší súbor údajov na svete s cieľom zefektívniť a výrazne urýchliť trénovanie umelej inteligencie (UI) vo výrobe. Syntetizovaný súbor údajov UI – známy ako SORDI (Synthetic Object Recognition Dataset for Industries) – pozostáva z viac ako 800 000 fotorealistických obrázkov. Tie sú rozdelené do 80 kategórií výrobných zdrojov, od paliet a paletových klietok až po vysokozdvižné vozíky, a zahŕňajú predmety mimoriadne dôležité pre kľúčové technológie automobilového inžinierstva a logistiky.

Vydaním SORDI sprístupňuje BMW Group spolu so svojimi partnermi Microsoft, NVIDIA a idealworks celosvetovo najväčší referenčný súbor údajov pre umelú inteligenciu v oblasti výroby. Vizuálne údaje majú obzvlášť vysokú kvalitu a integrované digitálne štítky umožňujú vykonávať základné úlohy spracovania obrazu, ako je klasifikácia, detekcia objektov alebo segmentácia pre príslušné oblasti výroby vo všeobecnosti.

„BMW Group používa umelú inteligenciu od roku 2019. UI bola použitá v rôznych aplikáciách na zabezpečenie kvality vo výrobe v našich závodoch. SORDI, nový syntetický dátový súbor, robí modely UI oveľa rýchlejšie na trénovanie a UI podstatne nákladovo efektívnejšiu vo výrobe,“ hovorí Michele Melchiorre, starší viceprezident BMW Group Production System, Planning, Tool and Plant Engineering.

Aby sa syntetizované trénovacie údaje UI vytvorili nemanuálne, zlúčili sa v rámci NVIDIA Omniverse simulačné prostredie pre robotiku, digitálne dvojča výrobného systému a tréningové prostredie UI. Renderovací kanál z BMW Tech Office v Mníchove umožňuje syntetizovať ľubovoľný počet fotografií vrátane štítkov v dostatočnej fotorealistickej HD kvalite, aby sa dali použiť pri vytváraní vysoko odolných modelov UI. SORDI môžu používať odborníci v oblasti IT na vývoj a prispôsobenie riešení UI výrobe a zamestnanci výroby na udržiavanie vyspelých systémov UI na validáciu pripravenosti výroby na spustenie.

Publikovanie inovatívneho súboru údajov, ktorý je voľne dostupný pre vývojárov softvéru, predstavuje ďalší cielený krok v systematickom rozširovaní aktivít BMW Group v oblasti rozširovania umelej inteligencie (https://github.com/bmw-innovationlab). Zverejnenie UI bez nutnosti programovania a SORDI sa navzájom dopĺňajú: BMW Labeling Tool Lite a zverejnené školiace nástroje UI umožňujú ľuďom z praxe intuitívne používanie UI, aj keď im chýbajú hlbšie IT znalosti. Na druhej strane syntéza SORDI výrazne urýchľuje a zjednodušuje trénovanie modelov UI pre výrobné aplikácie.

Plánovanie virtuálnej továrne na novej úrovni

Spoločnosti BMW Group a NVIDIA predstavili úplne nový prístup k plánovaniu veľmi zložitých výrobných systémov – s platformou Omniverse. Nástroj na plánovanie virtuálnej továrne integruje celý rad plánovacích údajov a aplikácií a umožňuje spoluprácu v reálnom čase s neobmedzenou kompatibilitou. BMW Group a NVIDIA ako lídri v odvetví tak stanovili nové štandardy v plánovaní virtuálnych tovární.

„Spoločne sa chystáme urobiť obrovský skok vpred a otvoriť úplne nové perspektívy v oblasti virtuálneho digitálneho plánovania. V budúcnosti nám virtuálna reprezentácia našej výrobnej siete umožní realizovať inovatívny, integrovaný prístup k našim plánovacím procesom. Omniverse výrazne zvyšuje presnosť, rýchlosť a následne efektivitu našich plánovacích procesov,“ konštatuje Milan Nedeljković, člen predstavenstva BMW AG pre výrobu.

„BMW robí personalizovanú výrobu v masívnom meradle – ich prevádzkové a výrobné procesy patria medzi najzložitejšie na svete,“ povedal Jensen Huang, zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti NVIDIA. „Vo svojej vízii tovární budúcnosti ľudia a roboty spolupracujú, technici zo všetkých oblastí spolupracujú pri návrhu fabriky či prevádzky v zdieľanom virtuálnom priestore a celá továreň je simulovaná s fotorealistickými detailmi. NVIDIA Omniverse bola postavená na realizáciu tejto budúcnosti. Teší ma, že BMW používa NVIDIA Omniverse na prepojenie svojich tímov pri navrhovaní, plánovaní a prevádzke svojich budúcich tovární prakticky ešte predtým, než sa čokoľvek postaví vo fyzickom svete. Toto je budúcnosť výroby.“

Virtuálne plánovanie továrne nie je žiadnou novinkou, no doteraz vyžadovalo import údajov z rôznych aplikácií. To je nielen časovo náročné, ale vyvoláva to aj problémy s kompatibilitou. Údaje navyše nie sú vždy aktuálne. V budúcnosti platforma Omniverse umožní zbierať a porovnávať údaje v reálnom čase zo všetkých relevantných databáz s cieľom vytvoriť spoločnú simuláciu, čím sa eliminuje potreba spätného importu údajov. Cieľom je umožniť posúdenie úprav v začiatočných fázach plánovania, aby sa vytvoril celkový pohľad. Táto extrémna transparentnosť umožní plánovačom a výrobným špecialistom plánovať veľmi zložité výrobné systémy ešte rýchlejšie a presnejšie bez potreby špeciálnych rozhraní alebo problémov s kompatibilitou. Omniverse integruje údaje z rôznych profesionálnych nástrojov na navrhovanie a plánovanie od rôznych výrobcov a používa ich na generovanie fotorealistických simulácií v reálnom čase v jedinom spolupracujúcom prostredí.

Vynikajúca fotorealistická kvalita je len jednou z mnohých výhod Omniverse. Ďalšou je, že zamestnanci na rôznych miestach v rôznych časových pásmach môžu pristupovať k virtuálnej simulácii a spolupracovať pri plánovaní a optimalizácii detailov procesu alebo výrobného systému, kedykoľvek to potrebujú. Okrem toho možno Omniverse použiť v množstve aplikácií: v budúcnosti budú plánovači a produkční špecialisti spolupracovať pomocou údajov v reálnom čase, ktoré sú synchronizované v cloudovej infraštruktúre Omniverse. S dodávateľmi budú môcť diskutovať aj o integrácii nových výrobných systémov. Omniverse umožňuje integráciu údajov o štruktúre a zariadení, ako aj čísla položiek a dielov materiálov vo výrobe. Dá sa použiť aj na plánovanie logistiky, pričom ponúka bezprecedentnú konzistenciu dát od plánovania až po výrobu. „Toto úplne zmení spôsob spolupráce,“ zdôrazňuje M. Nedeljković. Schopnosť vykonávať zmeny v reálnom čase výrazne urýchli rozhodovanie. Plánovači výroby v BMW Group budú môcť vizualizovať celý životný cyklus plánovania pre každý závod v globálnej výrobnej sieti, zrýchlený škálovateľným výkonom GPU. To bude podporované širokou škálou aplikácií s využitím UI, od autonómnej robotiky až po prediktívnu údržbu a analýzu údajov.

BMW Group a NVIDIA sú dlhoročnými partnermi. V prvom pilotnom projekte spoločnosť NVIDIA so sídlom v USA inštalovala vysokovýkonné technológie a špeciálne riadiace moduly UI do logistických a autonómnych prepravných robotov, ktoré BMW Group sama vyvinula.

Literatúra

[1] BMW Group publishes SORDI, the largest open-source dataset by far for super-efficient AI applications in production. [online]. Publikované 23. 3. 2022. 

[2] BMW Group and NVIDIA take virtual factory planning to the next level. Press Release. [online]. Publikované 13. 4. 2022. 

-tog-