Wysoko wykwalifikowana siła robocza – wspomagana przez zaawansowaną automatykę i narzędzia IT – zapewniła europejskim przedsiębiorstwom pozycję lidera w całym szeregu branż, od przemysłu motoryzacyjnego po chemiczny. Aby zapewnić fabrykom i liniom montażowym utrzymanie czołowej pozycji w wysoce konkurencyjnym świecie, partnerzy finansowanego ze środków UE projektu INTERACT podjęli starania na rzecz lepszego wykorzystania wiedzy pracowników przy opracowywaniu narzędzi cyfrowych kolejnej generacji.
„Przedsiębiorstwa produkcyjne często używają narzędzi programistycznych 3D do symulowania zadań wykonywanych przez człowieka w halach produkcyjnych, przed ich wdrożeniem w praktyce” – wyjaśnia koordynator projektu INTERACT, profesor Martin Manns z Uniwersytetu Siegen w Niemczech. „Najpierw zadania są opisywane tekstowo, a następnie tłumaczone na symulacje 3D. To pozwala kierownikom oszacować czasochłonność i koszty oraz poprawić wydajność. Jednak umiejętności i wiedza pracowników pozostają często niewykorzystane, podobnie jak nie funkcjonuje standardowy mechanizm uwzględniania tych cennych danych wejściowych”.
Partnerzy projektu INTERACT postanowili ułatwić automatyczne generowanie planów 3D montowni, umożliwiając pracownikom i inżynierom zaangażowanie się w procesy optymalizacji. „W tradycyjnym planowaniu procesu, pierwotny plan jest opracowywany przez inżyniera, który dokumentuje punkty krytyczne i proponuje rozwiązania” – dodaje Manns. „Naszym celem jest zastąpienie tego podejścia całkowicie wirtualnym modelem”.
Udało się to osiągnąć za pomocą oprogramowania obsługującego predefiniowane komendy w języku naturalnym – o ograniczonej gramatyce i słownictwie w celu wyeliminowania dwuznaczności i złożoności – oraz bazy danych statystycznych o ruchach do generowania realistycznych ruchów człowieka. Ponadto, aby poprawić intuicyjność i interaktywność opracowywanych w ramach projektu symulacji 3D, wykorzystano tanie czujniki do śledzenia rzeczywistych zadań wykonywanych w hali produkcyjnej. Koncepcja optymalizacji ruchu na podstawie rzeczywistych działań zaowocowała innowacjami, takimi jak rękawica wyposażona w czujniki inercyjne, zginania i nacisku.
„W tym projekcie skoncentrowaliśmy się w szczególności na liniach montażu ręcznego i operacjach magazynowych, przeprowadzając dwa studia przypadku u producenta z branży motoryzacyjnej i sprzętu AGD” – wyjaśnia Manns. „Analizowaliśmy trzy kluczowe kwestie: czy zadanie jest wykonalne dla każdego pracownika; czy pracownik jest w stanie wykonać zadania w danym czasie oraz czy mogą wystąpić problemy natury ergonomicznej, jeżeli pracownik będzie wykonywać ten sam proces przez szereg lat. Wszystkie trzy zagadnienia pozostawiają oczywiście miejsce na optymalizację procesu”.
Najważniejszym osiągnięciem jest demonstrator weryfikujący poprawność projektu do automatycznego i kontekstowego ruchu syntetyzowanego na podstawie predefiniowanego języka naturalnego. „Opracowane od zera rozwiązanie algorytmiczne generuje realistycznie wyglądające ruchy ciała, aczkolwiek nie udało nam się jeszcze zwizualizować palców” – stwierdził Manns. „Co ciekawe odkryliśmy przebogatą różnorodność ruchów w hali produkcyjnej, co pozwoliło nam zwiększyć liczbę ruchów wejściowych do ponad 10 000”.
Jednak nawet ta liczba umożliwiła modelowanie jedynie 11 z 22 pierwotnie planowanych rodzajów ruchu – chodzenie, chwytanie, niesienie itp. Zwiększenie liczby rodzajów ruchu wymagać będzie kolejnych danych wejściowych. W witrynie projektu INTERACT dostępna jest demonstracja na żywo, do obsługi której wystarczy przeglądarka. Mimo iż technologia nie jest jeszcze gotowa do wprowadzenia na rynek, projekt wzbudził zainteresowanie podmiotów z innych sektorów, takich jak przechwytywanie ruchu (mocap), rzeczywistość wirtualna, rozrywka i środowisko akademickie. Obecnie w przygotowaniu są kolejne projekty badawcze mające wprowadzić technologię na rynek.
Więcej informacji:
witryna projektu INTERACT
poleca:
