Производство будущего: Центр ИИ ВШЭ представил разработки в области контроля ручных операций

© iStock

Исследователи Центра ИИ НИУ ВШЭ выстроили систему автоматизированного контроля ручных операций, которая находит применение в промышленном производстве. Система облегчает процессы наблюдения за объектами и действиями, а также позволяет контролировать качество их исполнения.

Технологии искусственного интеллекта помогают автоматизировать действия человека, упрощая его работу, либо полностью заменяют персонал. Автоматизация контроля ручных операций на производстве идет еще дальше: от выборочной проверки качества продукции силами ОТК новая технология дает возможность перейти к практически непрерывному наблюдению за всем сборочным процессом.

На основе технологий ИИ ученые Вышки разработали демонстрационный стенд — один из важнейших компонентов тестирования разработок перед внедрением в производство. С помощью компьютерного зрения автоматизированная система анализирует последовательность действий оператора-сборщика, причем неважно — робот это или человек. Таким образом можно определить, не был ли пропущен важный шаг, действие при сборке, не ошибся ли человек. Система также оценивает соблюдение техники безопасности: наличие средств индивидуальной защиты, отсутствие лишних людей и предметов в зоне сборки. В силу того, что все действия в системе протоколируются, на выходе можно получить и индивидуальные показатели качества работы каждого сотрудника. Для оператора-сборщика система полезна тем, что подскажет ему, если он забыл выполнить какой-либо этап либо сделал его неверно. В итоге это позволит существенно снизить процент брака продукции на выходе.

Виктор Минченков, руководитель проекта, заместитель начальника отдела разработки программных систем МИЭМ НИУ ВШЭ

«В данный момент мы можем отслеживать последовательности крупноузловой и винтовой сборки. Можем отслеживать количество и правильность расположения предметов на рабочем столе. Можем отслеживать нарушения техники безопасности, связанные с использованием СИЗ. В конечной реализации можем адаптировать стенд под контроль за любым технологическим процессом, если он реализуем через средства визуального контроля».

Проект «Интеллектуальная автоматизация ручных операций на производстве» Центра искусственного интеллекта реализуется специалистами Московского института электроники и математики им. А.Н. Тихонова ВШЭ в рамках федерального проекта «Искусственный интеллект».

Главное преимущество разработанной системы заключается в том, что ИИ позволяет выполнять многие действия не хуже и даже лучше человека. В частности, компьютерное зрение не имеет свойства «уставать», в отличие от человеческого.

Сергей Сластников, доцент департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ

«Аналоги разработанной системы, безусловно, существуют — есть довольно много локальных решений для узкоспециализированных задач. Мы, в свою очередь, разрабатываем собственный подход, который потенциально может быть применен для более широкого класса проблем. В рамках его апробации мы взаимодействуем с разными отечественными компаниями, как производственными, так и технологическими, например в области видеоаналитики и разработки ИТ-сервисов. На данный момент уже запущено несколько пилотных проектов».

Спектр применения разработки очень широк. Например, технология может использоваться в качестве тренажеров при обучении с автоматической оценкой уровня подготовки испытуемого или в системах видеонаблюдения и видеоаналитики, где можно контролировать в том числе и вредоносные действия человека.

Антон Сергеев, директор Центра программных разработок и цифровых сервисов МИЭМ ВШЭ

«Наличие серьезной инженерно-математической школы и проектной модели подготовки в МИЭМ позволили нам в короткий срок собрать молодую, но квалифицированную команду и реализовать технологию компьютерного зрения для производства. Созданная система — как опытный цифровой наставник: присматривает, советует, обучает, указывает на ошибки, непредвзято и честно оценивает эффективность. Данные об эффективности процесса автоматически уходят в ERP-систему предприятия».

Важным параметром таких систем является скорость сбора данных (видео или фото) для обучения встроенных ИИ-алгоритмов. В системе этот этап тоже автоматизирован, что снижает сроки и стоимость внедрения. Детали подхода были представлены командой проекта в научной публикации “Method of Automatic Images Datasets Sampling for the Manual Operations Control Systems”  в 2023 году.

Автоматизированный стенд контроля ручных операций, разработанный в Центре ИИ НИУ ВШЭ, был представлен в передаче «Самая полезная программа» на телеканале РЕН ТВ. Посмотреть ролик РЕН ТВ о проекте можно здесь.