ИИ в TRUMPF: Как машините се научават да виждат

„Металният лист е враг на всяка камера!“, казва Корбиниан Вайс. От години той прави опити да ги сближи. „Металният лист отразява, огъва се, тънък е, може да се клатушка и да заема всякаква форма.“ Той изобщо трудно се разпознава от камерата. Изкуственият интелект (ИИ) помага за решаването на подобни проблеми все по-добре.

Вайс ръководи ИИ екипа за разпознаване на изображения в TRUMPF в Дицинген. Ако зависеше от него, щяха да бъдат инсталирани най-малко 24 камери в TruLaser Center 7030, първата напълно автоматизирана лазерна машина на TRUMPF. В момента има „само“ дванадесет, които предоставят тонове изображения и видеоклипове. Заедно с много други данни, те формират основата за усъвършенстваната разработка на машините и за напълно нови продукти, те са, така да се каже, фундаментът за работата на екипа за Computer Vision. Но къде е всъщност ИИ, или на английски AI, „Artificial Intelligence“, когато TruLaser Center 7030 реже метални листове един след друг? Пояснение на термина може да внесе яснота: ИИ е научноизследователска област с много подобласти. Обучението на машини е една от тях. За да могат машини като TruLaser Center 7030 да се „научат“ и впоследствие да функционират още по-добре и по-ефективно, те се нуждаят от инструменти и методи под формата на подходящ софтуер. Машинното зрение, специалистите говорят и за Computer Vision, е един от тези методи.

Корбиниан Вайс всъщност е машинен инженер, но в самото начало разработва софтуерно управлявани проекти в TRUMPF. Той беше ръководител на проекта за TRUMPF Sorting Guide, за който първоначално не беше планирано използването на ИИ. Sorting Guide трябва да работи с много класически алгоритми. „В тестовата зала функционираше много добре за нас, имахме отлични резултати“, казва 37-годишният ръководител. След това го предадохме на тестовия клиент - „и вече нищо не работеше“. Проблемът беше в условията на осветление. Многото светли и тъмни материали, отразяващи повърхности и предмети в околната среда надвиха алгоритмите. Вайс: „Успяхме да овладеем това само с ИИ.“ Основата беше повече от 100 000 изображения, които Computer-Vision-Team първо трябваше да етикетира, т.е. да класифицира на ръка. С информацията дали част от метален лист се вижда върху снимка, или не, и съответните алгоритми, той успя да „обучи“ софтуера, за да подобрява непрекъснато точността на прогнозиране в безброй цикли на обучение.

„Само пет процента са ИИ, 95 процента са данни“, 37-годишният обяснява как работи екипът му – и истинското предизвикателство: „Събиране на данни на първо място, куриране на данни, етикетиране на данни, компилиране на набори от данни за различни проблемни решения, намиране на точния баланс в данните…” Понякога класическите алгоритми са напълно достатъчни за решаване на клиентски проблем. Но все по-често – не. Много се направи в областта на Computer Vision след разработването на Sorting Guide, което TRUMPF стартира през 2020 г. Не само технологията и базите данни с алгоритми се подобриха, начинът на мислене също се промени. „Когато разработваме продукти, винаги мислим за данните“, казва Вайс. Затова камерите са вградени в TruLaser Center 7030 и затова са възможни изцяло нови бизнес модели. Това включва например новия модел на TRUMPF за заплащане - Pay per Part.

При този бизнес модел напълно автоматизираният флагман на високотехнологичната компания е в халето при клиента и там произвежда желаните части, но управлението се извършва от екип на TRUMPF в локацията Нойкирх в Саксония в режим на три смени, включително и през нощта. Камерите позволяват на екипа обстоен поглед върху машината и предоставят непрекъснати данни. При засядане на метална част, камерите записват видеоклип от няколко секунди преди събитието до няколко секунди след това. Това от своя страна позволява на ИИ да се обучава, за да избегне подобни грешки в бъдеще. По-ефективно използване на машините, по-дълги периоди на работа, по-големи количества, пестене на материали, прогнози за поддръжка, системи за асистиране – възможните приложения на ИИ са разнообразни и са едва в началото. „Много неща се случват по отношение на визията ни в момента“, казва Корбиниан Вайс и се вълнува за 2024 г. Например интелигентните камери, които използват ИИ, скоро ще станат тема при машините на TRUMPF.

„Не го проваляйте!“ обръща се професор д-р Сеп Хохрайтер към германските машинни инженери на Hannover Messe преди пет години. „Не проваляйте напредъка на изграждането на съоръжения.“  Машиностроенето е сляпо, не поддържа постоянен контакт с клиенти като Facebook или Apple и не анализира данните им, ако изобщо ги има. „Машинните инженери и потребителите трябва да се събудят. Професор Хохрайтер се смята за световен авторитет в областта на изкуствения интелект. Роден в Долна Бавария, той ръководи Института за машинно обучение към университета Йоханес Кеплер в Линц и Лабораторията за изкуствен интелект там. Миналата година той получи германската награда за ИИ на медийната марка „Welt“ на концерна Axel Springer. Това е най-ценната награда от този вид в Германия.

Между другото в момента Хохрайтер работи върху свой собствен езиков модел, за който се твърди, че значително превъзхожда ChatGPT. Дори днес, пет години по-късно, той казва: „Призивът за събуждане е все още валиден.“ Машиностроенето и изграждането на съоръжения се развиват много добре, особено на югозапад, но днес не става дума непременно за изграждането на най-добрата машина, а по-скоро за най-добрата среда. Той следи отблизо какво се случва в момента по тази тема – и е ентусиазиран от TRUMPF. „Те го правят много добре там!“