ИИ для промышленности: какие задачи цеха решаются и с чего начать

Завод удобно представлять тремя уровнями. На каждом свои владельцы, свои сети и свои правила изменений, поэтому ИИ-проект сначала раскладывается по ним.

Три уровня и что на них происходит

• Оборудование. Датчики, контроллеры, станки. Здесь работает автоматика, и её программу меняет только тот, кто за неё отвечает. Мы её не трогаем.
• Цех. Шлюзы, серверы съёма данных, система учёта выработки, камеры. Сюда приходят копии сигналов, и здесь живут модели, которым нужна низкая задержка: например, проверка изделия на конвейере.
• Предприятие. Учёт, планирование, документооборот, офисная сеть. Здесь работают прогнозы, поиск по документам и отчёты.

Почему мы не отдаём модели управление

Ошибка модели допустима как неверная подсказка, которую человек проверит. Как неверная команда станку или линии она недопустима. Поэтому модель выдаёт оценку («брак», «возможен отказ в ближайшее время»), а действие остаётся за оператором, мастером или штатной блокировкой, настроенной на вашей стороне. Функции безопасности (аварийные остановы, защитные блокировки) в проект не входят и от модели не зависят.

Связь между уровнями проходит через протоколы, которые поддерживает ваше оборудование; что выбрать для съёма данных, описано в статье «OPC UA, Modbus и MQTT». Если у предприятия объекты значимой инфраструктуры, требования к ИИ-системам разобраны в статье «Требования КИИ к ИИ-системам».

У любой модели, которая находит дефект или предупреждает об отказе, ошибок два вида. Модель может пропустить настоящую проблему либо поднять тревогу там, где всё в порядке. Нельзя уменьшить обе сразу: снижая одну, вы увеличиваете другую.

• Пропущенный брак или отказ. Дорого там, где изделие уходит заказчику или поломка останавливает линию. Порог делают строже и принимают больше ложных тревог.
• Ложная тревога. Дорого там, где каждая проверка отвлекает оператора или останавливает линию. Если тревог много, оператор перестаёт им верить, и система становится бесполезной.

Поэтому цену каждой ошибки мы просим назвать до обучения: сколько стоит пропуск, сколько стоит лишняя проверка. Из этого выбирается порог, и он записывается в критерий приёмки. Проверка идёт на данных, которых модель при обучении не видела: на отложенном периоде или на других сменах. Цифр качества заранее мы не обещаем: они зависят от вашего изделия, оборудования и условий съёмки. Как выбрать порог, описано в статье «Порог уверенности модели».

Подсказка человеку и автоматическое действие — тоже разные режимы. Сначала система работает в режиме подсказки и накапливает разбор своих ошибок, затем, если ошибок мало, обсуждается автоматическая выбраковка, но уже с блокировкой и журналом на вашей стороне.

ИИ-проект для цеха и внедрение производственной системы — разные задачи. Если нужно собрать план-факт по сменам и интерфейсы операторов, это внедрение MES, а обмен такой системы с учётом описан на странице интеграции MES с 1С. ИИ ложится поверх собранных данных, и если их нет, начинаем со съёма данных, а не с модели.

Если вы не знаете, какая из задач стоит первой, начните с аудита готовности к внедрению ИИ или с диагностики процессов. Для складской и транспортной части предприятия есть отдельная страница «ИИ для логистики». Разбор типовой задачи про данные со станков разных лет — в разделе «Разборы».