EDGE AI BRINGT DAS „SMARTE“ IN EINE SMARTE FABRIK

MiTAC MiAi-H8 KI-Inferenzbeschleunigungskarte und robustes GPU-Rechnersystem MZ1-10ADP

Die Entwicklung innerhalb einer Fabrik oder einer anderen Produktionsstätte findet statt, solange es diese Betriebe gibt. Höhere Erträge, eine effizientere Produktion usw. zu erzielen, ist ein nie endendes Ziel. Zu diesem Zweck wurde die „Smart Factory“ geboren.

In den meisten Definitionen ist eine Smart Factory eine hochautomatisierte Fertigungsanlage, die fortschrittliche Technologien und vernetzte Systeme nutzt, um die Produktivität, Effizienz und Flexibilität im Produktionsprozess zu steigern. Es umfasst verschiedene Elemente von Industrie 4.0, der vierten industriellen Revolution, die sich auf die Integration digitaler Technologien in die Fertigung konzentriert.

Intelligente Fabriken nutzen das IoT, um Maschinen, Sensoren und Geräte entlang der Produktionslinie zu verbinden. Dies ermöglicht den Datenaustausch und die Kommunikation zwischen verschiedenen Komponenten des Herstellungsprozesses in Echtzeit. In einigen fortgeschritteneren Fällen nutzen intelligente Fabriken Automatisierung und Robotik, um sich wiederholende und arbeitsintensive Aufgaben auszuführen. Dazu können Montage, Verpackung, Materialhandhabung und andere Produktionsaktivitäten gehören, die den menschlichen Eingriff reduzieren und die Produktivität steigern.

Fügen Sie der Mischung KI hinzu

Die Einführung von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen in der Smart Factory steigert möglicherweise die Produktivität und Effizienz auf ein Niveau, das sonst nicht erreicht werden könnte. Diese Technologien ermöglichen fortschrittliche Analysen zur Verarbeitung und Analyse der riesigen Datenmengen, die aus verschiedenen Quellen innerhalb der Fabrik gesammelt werden. Dies hilft dabei, datengesteuerte Entscheidungen zu treffen, Prozesse zu optimieren, Wartungsbedarf vorherzusagen und die Gesamteffizienz zu verbessern. In manchen Fällen kann die Fabrik völlig autonom sein.

Daten werden am Rande des IoT verwaltet und analysiert. Der Einsatz eines Edge-Computers mit der entsprechenden Leistung ermöglicht noch mehr Funktionen, einschließlich Virtualisierung, vorausschauende Wartung und Cybersicherheit. Durch die Virtualisierung können viele der physischen Fertigungsprozesse in einer intelligenten Fabrik simuliert und digital dargestellt werden. Dies führt zu virtuellen Tests, Optimierungen und Visualisierung von Produktionssystemen, was zu einer schnelleren Prototypenerstellung, geringeren Ausfallzeiten und einer verbesserten Qualitätskontrolle führt.

Bei der vorausschauenden Wartung handelt es sich um einen proaktiven Wartungsansatz, der dieselben Datenanalysen und -analysen nutzt, um vorherzusagen, wann Geräte oder Maschinen wahrscheinlich ausfallen und/oder regelmäßig gewartet werden müssen. Durch die Überwachung des Gerätezustands in Echtzeit können Administratoren potenzielle Probleme erkennen, bevor sie zu Ausfällen oder Betriebsunterbrechungen führen. Und je nach Anlage kann es sehr kostspielig sein, eine Produktionslinie auch nur für kurze Zeit stillzulegen.

Mit der vorausschauenden Wartung können Aktivitäten zu sinnvolleren Zeitpunkten geplant werden, beispielsweise in langsameren Zeiten. Das Ergebnis sind langfristige Kosteneinsparungen, höhere und bessere Erträge, eine verbesserte Gerätezuverlässigkeit und eine längere Gerätelebensdauer. Darüber hinaus sorgt es für eine sicherere Anlage, da das Risiko von Unfällen aufgrund von Geräteausfällen verringert wird.

Bleiben Sie vor Ort, um Ihre Fabrik sicher und geschützt zu halten

Mit zunehmender Konnektivität und Digitalisierung werden intelligente Fabriken leider zum Ziel von Hackern. Der Schutz sensibler Daten, des geistigen Eigentums (IP) und die Gewährleistung der Integrität von Systemen sind für die Aufrechterhaltung einer sicheren und zuverlässigen Produktionsumgebung von entscheidender Bedeutung. Heutige Edge-Computer sind mit den Sicherheitsfunktionen ausgestattet, die „heute“ erforderlich sind, und sollten aufrüstbar sein, um immer einen Schritt voraus zu sein.

Indem Sie die Rechenfunktionen Ihrer Smart Factory am Rande des IoT verwalten, reduzieren Sie die Notwendigkeit, für Aufgaben in die Cloud zu gehen, oder eliminieren sie möglicherweise. Das senkt sofort die Kosten und erhöht die Sicherheit. Bei 5G und anderen drahtlosen Technologien werden Verbesserungen erzielt, aber das ist eindeutig nicht so gut, wie wenn die Daten lokal bleiben.

Edge AI ermöglicht auch intelligente Entscheidungsfindung und Autonomie in Robotersystemen, die in intelligenten Fabriken eingesetzt werden. Entscheidungen basieren auf Sensoreingaben, die sich an sich ändernde Umgebungen anpassen. Es ermöglicht den Robotern außerdem, sicher mit menschlichen Arbeitern zusammenzuarbeiten und gleichzeitig effektiver zu sein.

Edge-basierte KI eignet sich auch gut für die Echtzeitüberwachung und -steuerung, bei der Entscheidungen spontan getroffen und Verfahren implementiert werden können. Und wenn Daten in die Cloud gehen müssen, können sie vorverarbeitet und komprimiert werden, sodass weniger Daten übertragen werden müssen und die Ergebnisse im Allgemeinen besser und kostengünstiger sind.

Es ist auch von Natur aus besser bei der Erkennung von Anomalien in Maschinen und Anlagen. Anhand der am Edge gesammelten Sensordaten können KI-Modelle Muster erkennen, die auf Fehler oder Leistungseinbußen hinweisen. Solche Daten können aus verschiedenen Quellen stammen, darunter Sensoren in der Fabrikhalle oder Bildverarbeitungssysteme. Intelligente Fabriken sind heute typischerweise mit Kameras und Bildverarbeitungsfunktionen ausgestattet.

Die KI-Funktionalität nimmt diese Bilder auf und interpretiert sie in nutzbare und umsetzbare Informationen. Mit maschinellem Sehen lassen sich Prozesse automatisieren, Qualitätskontrollen durchführen und die Effizienz steigern. Dies kann durch Inspektion und Fehlererkennung, Objektklassifizierung, Qualität und Compliance sowie Produktverfolgung/-verfolgung erfolgen. Dank Edge AI geschieht dies alles in Echtzeit.

Der MiTAC-Vorteil

Eine Plattform, die die Rechenleistung für die Durchführung von Edge-KI in Smart-Factory-Anwendungen bietet, ist die Echtzeit- und KI-Inferenzbeschleunigungskarte MiTAC MiAi-H8. Die PCIe-Erweiterungskarte wird von vier oder acht energieeffizienten Hailo AI-Prozessoren angetrieben und erreicht so eine maximale Leistung von 208 TOPS.

Es bietet ein industrietaugliches Design mit Festkörperkondensatoren und breiter Temperaturunterstützung. Es stehen passive und aktive Kühlalternativen zur Verfügung. Das Systemdesign kann mit dem Software-Entwicklungskit Hailo-8 beschleunigt werden.

Ein zweites System, das die für KI in der Fabrik erforderlichen Qualitäten aufweist, ist das robuste GPU-Rechnersystem MiTAC MZ1-10ADP. Es ist mit einem Intel Alder Lake-S und duales 2,5-Gbit/s-LAN.

Außerdem werden zusätzliche Steckplätze für OEMs angeboten, in die sie zwei Hochleistungsgrafikkarten mit jeweils bis zu 600 W einstecken können, wodurch die Gesamtsystemleistung weiter gesteigert wird. Eine solche Ebene ist erforderlich, wenn Inferenz- oder maschinelle Lernfunktionen eingesetzt werden.

Die Gründe für den Einsatz einer Edge AI Smart Factory sollten klar sein, unabhängig davon, ob Sie eine Fabrik von Grund auf neu bauen oder eine bestehende Fabrik aufrüsten. Sie können eine höhere Effizienz und höhere Erträge bei geringeren Kosten für Ihre Investitionsgüter und möglicherweise weniger Personal für den Betrieb und die Verwaltung der Fabrik erwarten.