Digital Industries | Výroba

Kontrola kvality založená na umělé inteligenci v globálním měřítku

Autor: Ali Ali, manažer prodeje, Siemens Consumer Products and Goods

Výroba byla vždy rovnováhou mezi rychlostí, kvalitou a inovacemi. Pro výrobce spotřebního baleného zboží je toto vyvážení ještě složitější, protože se rozšiřují produktová portfolia, formáty obalů se vyvíjejí rychleji a očekává se, že výrobní linky budou přizpůsobovat větší variabilitě než kdykoli předtím. Zároveň spotřebitelé nadále očekávají bezchybné produkty pokaždé, když provedou nákup.

Společnost Proctor & Gamble (P&G) chce svým zákazníkům zajistit nejlepší kvalitu. U tisíců produktů a výrobních linek po celém světě mohou i malé změny materiálů, obalů, grafiky, textur nebo výrobních podmínek ovlivnit výsledky kvality. Tradiční kontrolní technologie byly navrženy pro dřívější svět. Moderní výroba vyžaduje něco přizpůsobivějšího.

Tato výzva pomáhá vysvětlit proč Kontrola kvality založená na umělé inteligenci se objevuje jako jedna z nejdůležitějších aplikací průmyslové umělé inteligence. Schopnost kontrolovat každý produkt při plné rychlosti výroby, poučit se z variací, místo aby se jimi rušila, a škálovat tyto schopnosti globálně dává výrobcům nový způsob, jak konkurovat. Visual Inspection Cockpit (VIC) společnosti Siemens, vyvinutý ve spolupráci s P&G, ukazuje, jak umělá inteligence, Industrial Edge computing a strojové vidění mohou přeměnit zajištění kvality z požadavku výroby na strategickou obchodní výhodu.

Zajištění kontroly kvality pro řešení složitých a rychlejších výrobních procesů

Rychlé výrobní linky společnosti P&G jsou díky své vysoké variabilitě přesně prostředím, kde je proces kontroly náročný a vyžaduje specifické, chytré řešení. Výrobní linky musí vyhovovat vysoké průchodnosti, neustálým inovacím produktů, vyvíjejícím se návrhům obalů a materiálům, které se během výroby přirozeně roztahují, posouvají, pokrčí nebo mění.

Historicky byly systémy strojového vidění založené na pravidlech používány k detekci problémů s kvalitou. I když jsou tyto systémy účinné ve stabilním prostředí, často vyžadují rozsáhlé přeladění, kdykoli se změní produkty, materiály, světelné podmínky nebo nastavení výroby. S rostoucí variabilitou výroby může být udržování výkonnosti inspekcí stále náročnější na zdroje.

Roland Joseph, senior technický ředitel pro inteligentní řízení a automatizaci ve společnosti P&G, vysvětlil: „Tradiční systémy vidění založené na pravidlech se prostě snaží splnit požadavky klíčových kontrol atributů kvality produktů a neustálých změn, které přináší naše inovace a výrobní prostředí. Potřebujeme schopnosti, které jsou výrazně agilnější a robustnější.“

To, co P&G potřebovala, nebyl jen lepší kontrolní systém. Společnost potřebovala zásadně odlišný přístup, který je schopen zajistit nepřetržitou přesnost kontroly při rychlosti linky a zároveň se přizpůsobit realita moderní výroby.

Průmyslové výpočty na špičkách umožňují nasazení umělé inteligence ve velkém měřítku

Několik let před uzavřením partnerství se společností Siemens již společnost P&G identifikovala potenciál hlubokého učení při řešení problémů v oblasti kontroly kvality, s nimiž se konvenční technologie potýkaly. Společnost úspěšně vyvinula a nasadila interní řešení ve více než 150 výrobních prostředích, což dokazuje hodnotu kontroly založené na umělé inteligenci.

Další výzvou bylo měřítko.

Globální nasazení průmyslové umělé inteligence vyžaduje více než jen vývoj přesných modelů. Vyžaduje standardizovanou infrastrukturu, spolehlivý výpočetní výkon, provozní odolnost, správu životního cyklu, procesy nasazení softwaru a dlouhodobou podporu. To jsou schopnosti, které transformují úspěšný pilotní projekt na celopodnikovou kapacitu.

Partnerstvím se společností Siemens spojila společnost P&G své výrobní zkušenosti a inovace hlubokého učení s naší platformou Industrial Edge, průmyslovými počítači poháněnými GPU NVIDIA a průmyslovou infrastrukturou AI navrženou pro nasazení v různých zařízeních a výrobních prostředích.

„Toto řešení jsme vyvinuli,“ řekl Paul Thomas, ředitel strojového vidění a aplikované umělé inteligence ve společnosti P&G, „abychom vyřešili nesčetné průmyslové výzvy, kterých se tradiční systémy vidění nemohly dotknout: přesná charakterizace překrývajících se komponent, jemnost defektů s nízkým kontrastem, složitost vysoce zdobených produktů a obalů, úzká časová koordinace, integrace PLC v reálném čase s odmítnutím jednoho produktu při vysokých rychlostech výroby s průběžnou kontrolou.“

Výsledkem je řešení, které Industrial AI umožňuje pracovat tam, kde probíhá výroba: přímo v závodě, v reálném čase a rychle.

Související odkazy:

Schopnost kontrolovat každý produkt při plné rychlosti výroby, poučit se z variací, místo aby se jimi rušila, a škálovat tyto schopnosti globálně dává výrobcům nový způsob, jak konkurovat. Visual Inspection Cockpit (VIC) společnosti Siemens, vyvinutý ve spolupráci s P&G, ukazuje, jak umělá inteligence, Industrial Edge computing a strojové vidění mohou přeměnit zajištění kvality z požadavku výroby na strategickou obchodní výhodu.

Systémy strojového vidění se stávají platformou pro Industrial AI

VIC je významný nejen kvůli tomu, co dělá, ale také kvůli tomu, co představuje.

Ve svém jádru, VIC používá sémantickou segmentaci řízenou umělou inteligencí k analýze živých produkčních obrazů a identifikaci problémů s kvalitou, které by bylo obtížné odhalit pomocí tradičních přístupů založených na pravidlech. Systém, který běží na Siemens Industrial Edge, provádí analýzu v reálném čase, aniž by byla ohrožena propustnost, a může automaticky spouštět následné výrobní akce, když jsou zjištěny závady.

Širší diferenciátor však spočívá v tom, že VIC není izolovaná aplikace. Je součástí rostoucího ekosystému Siemens, díky kterému je průmyslová umělá inteligence praktická, škálovatelná a opakovatelná napříč výrobními prostředími.

Například Siemens SIMATIC Portfolio automatizace poskytuje škálovatelný základ automatizace, který umožňuje výrobcům standardizovat a rozšiřovat operace napříč zařízeními při zachování konzistence a provozní efektivity. Stejná filozofie je základem VIC: standardizované nasazení, opakovatelné inženýrství a správa v podnikovém měřítku spíše než přizpůsobení typu site-by-site.

Podobně i naše Technologie SynThai ukazuje, jak lze strojové vidění poháněné umělou inteligencí urychlit generováním syntetických dat, což výrobcům umožňuje rychleji vytvářet a trénovat modely vidění a zároveň snížit úsilí spojené se shromažďováním a anotováním fyzických obrazových dat. Jak se rozšiřuje přijetí strojového vidění, syntetická data a vývoj modelů AI se stávají důležitým doplňkem technologií nasazení výroby, jako je VIC.

Dalším příkladem je Siemens Vision AI Control for Machines řešení, které využívá Industrial Edge a analýzu umělé inteligence v reálném čase a umožňuje strojnímu zařízení detekovat podmínky, rozhodovat a přímo komunikovat s PLC v továrně. Podobně jako VIC přiblíží schopnosti AI k provozu, umožňuje rychlejší reakce a větší autonomii bez spoléhání se na vzdálené výpočetní prostředky.

Dohromady tyto technologie odhalují, co může být nejvýznamnějším rozlišovacím prvkem společnosti Siemens v průmyslové umělé inteligenci: ne jedinou aplikaci, ale komplexní rámec, který pomáhá výrobcům vyvíjet, zavádět, škálovat a provozovat schopnosti umělé inteligence během celého životního cyklu výroby. VIC je jedním příkladem této strategie v akci.

Industrial AI pro výrobu přináší výsledky nad rámec kontroly

V náročných výrobních prostředích společnosti P&G provádí VIC průběžné kontroly produktů, které se přirozeně liší vzhledem, strukturou, grafikou, zarovnáním, strukturou, vrstvením a vlastnostmi balení. Spíše než spoléhat se na úzce definovaná pravidla, systém se může těmto variacím přizpůsobit při zachování výkonnosti inspekce.

Jak řekl Roland Joseph: „Nemůžete dodat prémiovou inovaci, aniž byste měli prostředky ke kontrole a kontrole její kvality rychlostí.“

Měřitelné výsledky jsou přesvědčivé. Řešení poskytuje průběžné inspekční pokrytí při plné rychlosti výroby, snižuje šrot o 10 až 20 procent v závislosti na produktu, zlepšuje konzistenci napříč variantami produktů a snižuje závislost na manuálních kontrolách a opakovaném úsilí o prodloužení platnosti. Nová nasazení lze také uvést do provozu pětkrát až desetkrát rychleji než tradiční systémy strojového vidění na míru.

„Všechno je těsnější, přesnější, sebevědomější,“ řekl Roland Joseph. „Můžeme zkontrolovat každý produkt a mít důkazy, které to podpoří.“

Snad nejdůležitější je, že informace o kvalitě generované VIC se stávají součástí širšího ekosystému digitální výroby a pomáhají výrobním týmům identifikovat trendy, zlepšit stabilitu procesů a podporovat neustálé zlepšování provozu.

Kontrola kvality se stává konkurenční výhodou

Příběh VIC je o více než o strojovém vidění. Jde o to, jak mohou výrobci přejít od vzorkování k průběžné kontrole, od statických pravidel k adaptivní inteligenci a od izolovaných nasazení k globálně škálovatelné průmyslové umělé inteligenci. Kombinací modelů AI, Industrial Edge computing, automatizační infrastruktury a použitelnosti na úrovni závodu společnosti Siemens a P&G ukázaly, jak se umělá inteligence může stát součástí každodenních výrobních operací, místo aby zůstala omezena na pilotní projekty.

Tato schopnost má důsledky daleko nad rámec výroby spotřebního baleného zboží. Odvětví od potravin a nápojů po farmaceutické výrobky, balení, elektroniku a pokročilou výrobu čelí mnoha stejným výzvám: zvyšující se složitost produktů, rostoucí očekávání kvality a potřeba škálovat inovace bez obětování provozního výkonu. Výrobci, kteří mohou kontrolovat každý produkt, reagovat na změny v reálném čase, snižovat plýtvání a neustále se zlepšovat prostřednictvím přehledů založených na datech, budou mít lepší pozici pro konkurenci. Naše technologie VIC nabízí jasný příklad toho, jak průmyslová umělá inteligence pomáhá umožnit tuto budoucnost dnes.

Publikováno: 15. října 2026