تطوير منصة الذكاء الاصطناعي الفيزيائي التي تربط الروبوتات والمعدات من خلال نظام تشغيل موحد
تحقيق أهداف تحقيق الاكتفاء الذاتي من الروبوتات المتحركة ذاتية التوجيه المحلية من خلال هذا المشروع
بناء نظام تشغيل مصنع وطني يقلل الاعتماد على إنفيديا وسيمنز
توسيع التطبيق في المصانع الأجنبية مثل المكسيك مع مشاركة أكثر من 200 شركة وجهة
"إن الهدف النهائي لنا هو تحقيق مصنع ذكاء اصطناعي فيزيائي يعمل بدون تدخل بشري لمدة لا تقل عن 72 ساعة، وتطويره ليصبح منتجاً تصديرياً جديداً لجمهورية كوريا."
هذا ما قاله الأستاذ كيم سون-تيه (رئيس وحدة تعزيز مشروع تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الفيزيائي المدمج) من قسم هندسة البرمجيات بكلية الذكاء الاصطناعي في جامعة جنوب غرب كوريا، الذي التقينا به في 27 من الشهر الجاري. أضاف الأستاذ كيم: "هدفنا هو تطوير برمجيات ومنصات الذكاء الاصطناعي الفيزيائي بشكل متقن، لكن لتحقيق ذلك يجب أن تدعمنا المعدات الصلبة أيضاً."
المصنع ذو الذكاء الاصطناعي الفيزيائي الذي تتصوره جامعة جنوب غرب كوريا يختلف جوهرياً عن المصانع الخالية من الطاقم البشري التقليدية. فبدلاً من الاقتصار على استبدال العاملين بالروبوتات، يقوم النظام بنقل المهام إلى معدات من شركات مختلفة عندما تتعطل معدات معينة، مما يسمح بمتابعة العمليات الإنتاجية بسلاسة. لتحقيق هذا، تقوم الجامعة بتطوير منصة "ذكاء اصطناعي فيزيائي تعاوني" تربط الروبوتات والمعدات من شركات مختلفة من خلال نظام تشغيل موحد.
في مختبر تطبيق التكنولوجيا بجامعة جنوب غرب كوريا الذي زرناه، كانت هناك معدات تجميع محاطة بأسوار أمان شفافة وأذرع روبوتية رمادية اللون مرتبة بترتيب متسلسل. بينها شرائط ناقلة تنقل الأجزاء من مكان إلى آخر. كانت مصابيح العمليات الموجودة فوق العمليات تشع بألوان خضراء.
عندما أمر باحث مدير المصنع الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي بتنفيذ العمليات، بدأت المعدات تعمل تدريجياً. عندما ينقل الروبوت المتحرك الأجزاء، يؤكد نظام الرؤية الحالة، ثم تقوم الذراع الروبوتية بالتقاط الأجزاء وتجميعها. ظهرت حركات المعدات الفعلية على شاشة التوأم الرقمي للمصنع الافتراضي بتأخير زمني قدره حوالي 0.5 ثانية فقط.
قال لي جون-وو، مدير مشروع الذكاء الاصطناعي الفيزيائي في معهد ترويج الصناعات المعلومات والاتصالات: "على سبيل المثال، حتى لو تعطل روبوت نقل ذاتي الحركة من شركة أ، يمكن لروبوت من شركة ب أن يحل محله، ويتشارك معلومات العمل مع المعدات المحيطة ويتولى مهام النقل المتوقفة ليستمر العمل بسلاسة. وهذا هو هدفنا."
هذا الهيكل الذي يسمح بربط واستبدال المعدات بغض النظر عن الشركة المصنعة يفتح آفاقاً جديدة لصناعة المعدات الصناعية المحلية. حالياً، روبوتات النقل الذاتي الحركة التي تنقل الأجزاء في مختبر الجامعة هي منتجات من شركة أوميرون اليابانية. قال مدير المشروع: "الروبوتات المحلية متعددة الاستخدامات حالياً لم تنتشر على نطاق واسع في مواقع العمل، وكذلك معدل الاكتفاء الذاتي ليس مرتفعاً. الهدف من خلال هذا المشروع هو رفع معدل الاكتفاء الذاتي من الروبوتات متعددة الاستخدامات المحلية."
تستخدم وحدة المشروع حالياً المختبر كمعرض لتيسير دخول المعدات المحلية إلى السوق. قال الأستاذ كيم: "يمكننا أن نعرض الشكل النهائي للمصنع على شركات الطلب التي تدرس تطبيق الذكاء الاصطناعي الفيزيائي، وفي الوقت نفسه نوفر فرصة لشركات توريد المعدات لاختبار منتجاتها في عمليات تصنيع حقيقية."
إلى جانب تحقيق الاكتفاء الذاتي من المعدات، هناك تحدٍ آخر يتمثل في ضمان السيطرة على نظام تشغيل المصنع. حالياً، التوأم الرقمي والمحاكاة في مختبر الجامعة تستخدم حلولاً أجنبية مثل "إسحاق سيم" من إنفيديا و"محاكاة المنشآت" من سيمنز. بما أن معدات التحكم من سيمنز تُستخدم على نطاق واسع في مواقع التصنيع الفعلية، فمن الصعب التخلي عن التكنولوجيا الأجنبية الحالية فوراً.
تخطط وحدة المشروع لبناء نظام تشغيل ومراقبة محلي (SDF-OCS) متوافق مع المعدات والبرمجيات الأجنبية الموجودة. قال مدير المشروع: "لا يمكننا إزالة جميع معدات سيمنز المثبتة في المصانع الموجودة، لذا يجب علينا ضمان التوافق بينها وبين الأنظمة الجديدة." أضاف: "نتجه نحو استراتيجية تقضي بالتحقق من أداء الروبوتات المحلية والبرمجيات الموجهة له، ثم استبدال المكونات بشكل مرحلي."
تجري الوحدة أيضاً بحثاً حول تنويع الحوسبة والمحاكاة القائمة على إنفيديا. تخطط الوحدة لبناء محطة تحقق تقني قادرة على التحقق من أداء واستقرار نماذج الذكاء الاصطناعي الفيزيائي على معالجات عصبية وطنية المصنع (NPU) في المستقبل.
تم أيضاً التحقق من إمكانية تحسين الأداء من خلال نظام تشغيل المصنع. اكتشف الباحثون حركات غير ضرورية في مسار الروبوت أثناء نقل الأجزاء، ثم حاكوا الحركات المحسّنة في التوأم الرقمي وطبقوها بعد ذلك على المعدات الفعلية عن بُعد. قال الأستاذ كيم إنه من خلال هذا تم تحسين كفاءة حركة الروبوت بنسبة 16.7 في المئة.
الهدف النهائي للمختبر هو تطوير منصة تشغيل المصنع ليصبح صناعة تصديرية. لتحقيق ذلك، يجب تجميع بيانات التطبيق من صناعات وأجهزة وعمليات مختلفة والتحقق من القابلية العامة للمنصة.
قال مدير المشروع: "حالياً، عدد الشركات والمؤسسات البحثية المشاركة في مشروع الذكاء الاصطناعي الفيزيائي في محافظات جنوب غرب وجنوب كوريا يتجاوز 200 شركة وجهة. نحن نجري إجراءات التوقيع على اتفاقيات التعاون معهم وسنعقد حفل توقيع قريباً." أضاف: "نستهدف تطبيق ميداني بحد أدنى 55 مشروعاً بحلول عام 2030 من خلال التحقق من الصحة والنشر التقني وما إلى ذلك."
كما تسعى الجامعة إلى نشر نتائج التطبيق المحققة محلياً إلى المصانع الأجنبية. قال الأستاذ كيم: "أبدت شركة دي إتش أوتو-ليد رغبتها في تطبيق النتائج المحققة محلياً على مصنعها في المكسيك بعد التحقق منها. إذا تمكنا من بناء مراجع جيدة محلياً، يمكن للشركات نشر التكنولوجيا إلى مصانعها الأجنبية." وأكد: "هذا أمر حاسم."
* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.