Desarrollo de 'plataforma de IA Física' que conecta robots e instalaciones con un único sistema operativo
El proyecto también busca la nacionalización de robots móviles autónomos
Construcción de sistema operativo de fábrica nacional para reducir dependencia de Nvidia y Siemens
Más de 200 empresas e instituciones participan… Se busca expandir fábricas extranjeras como México
"El objetivo final es implementar una fábrica de IA Física que funcione durante un mínimo de 72 horas sin intervención humana y convertirla en un nuevo producto de exportación de la República de Corea."
El profesor Kim Soon-tae, del Departamento de Ingeniería de Software de la Facultad de Inteligencia Artificial de la Universidad de Jeonbuk, con quien se encontró el 27 de agosto en Jeonju, provincia de Jeonbuk, expresó esto de esta manera. Kim añadió: "Nuestro objetivo es crear un buen software y plataforma de IA Física, pero para implementarlo, el hardware también debe estar a la altura."
La fábrica de IA Física que concibe la Universidad de Jeonbuk es diferente de las fábricas sin operarios convencionales. No solo se trata de reemplazar personas con robots, sino que cuando un equipo específico se detiene, el equipo de otro fabricante asume la tarea y continúa el proceso. Para lograr esto, la Universidad de Jeonbuk está desarrollando una plataforma de "IA Física Colaborativa" que conecta robots e instalaciones de diferentes fabricantes a través de un único sistema operativo.
En el laboratorio de demostración de tecnología de IA Física de la Universidad de Jeonbuk, encontramos instalaciones de ensamblaje rodeadas por vallas de seguridad transparentes y brazos robóticos grises alineados. Entre cada instalación hay rieles de cinta transportadora que mueven componentes. Las luces indicadoras sobre el proceso estaban iluminadas en verde.
Cuando un investigador le dio la orden al "gerente de IA" de la fábrica para ejecutar el proceso, las instalaciones comenzaron a moverse secuencialmente. El robot móvil transportaba componentes, el sistema de visión confirmaba el estado, y el brazo robótico recogía y ensamblaba los componentes. El movimiento real del equipo se reflejó exactamente en la pantalla del gemelo digital, la fábrica virtual, con un desfase de aproximadamente 0,5 segundos.
Lee Joon-woo, gerente de proyectos de IA Física en el Instituto de Promoción de la Industria de Tecnología de la Información y Comunicaciones (NIPA), señaló: "Por ejemplo, incluso si un robot móvil autónomo (AMR) de la empresa A se avería, un AMR de la empresa B puede ser desplegado en su lugar para compartir información de trabajo con equipos circundantes y asumir las tareas de transporte interrumpidas, permitiendo que el proceso continúe sin interrupción."
La estructura que permite conectar e intercambiar equipos sin depender de un solo fabricante se presenta como una nueva oportunidad para la industria nacional de equipos de fabricación. Actualmente, el AMR que transporta componentes en el laboratorio de demostración de la Universidad de Jeonbuk es un producto fabricado por la empresa japonesa Omron. Lee indicó: "Los AMR de fabricación nacional no se han distribuido ampliamente en el campo actualmente, y la tasa de nacionalización también es baja. El objetivo de este proyecto es elevar la tasa de nacionalización de los AMR de uso general."
El equipo del proyecto está utilizando actualmente el laboratorio de demostración como sala de exposición para ayudar a los equipos nacionales a ingresar al mercado. El profesor Kim explicó: "Podemos mostrar a las empresas de demanda que están considerando adoptar IA Física la apariencia completada de la fábrica, y ofrecer a los proveedores de equipos la oportunidad de probar sus productos en procesos de fabricación reales."
Junto con la nacionalización de equipos, asegurar el liderazgo en la plataforma de operación de fábrica es también un desafío. Actualmente, el gemelo digital y las simulaciones en el laboratorio de demostración utilizan soluciones extranjeras como "Isaac Sim" de Nvidia y "Plant Simulation" de Siemens. Como los equipos de control de Siemens se utilizan ampliamente en los sitios de fabricación reales, es difícil eliminar inmediatamente la tecnología extranjera existente.
El equipo del proyecto tiene previsto construir un sistema nacional de operación y control de fábricas (SDF-OCS) que sea compatible con equipos y software extranjeros existentes. Lee señaló: "No podemos eliminar todos los equipos de Siemens instalados en fábricas existentes, solo podemos asegurar cierto nivel de compatibilidad con el equipo existente." Agregó: "Estamos adoptando una estrategia de reemplazar gradualmente los componentes después de validar el desempeño de los AMR y software de control nacionales."
También se están promoviendo formas de diversificar el ecosistema de computación y simulación centrado en Nvidia. El equipo del proyecto tiene previsto construir una estación de validación técnica donde pueda verificar el desempeño y la estabilidad del modelo de IA Física en unidades de procesamiento neuronal (NPU) de fabricación nacional en el futuro.
También se confirmó el potencial de optimización de operaciones a través del sistema operativo de fábrica. Los investigadores identificaron trayectorias innecesarias cuando los robots transportaban componentes, simularon movimientos mejorados en el gemelo digital y los aplicaron de forma remota al equipo real. El profesor Kim explicó que, mediante este método, mejoraron la eficiencia del movimiento del robot en un 16,7 por ciento.
El objetivo final del laboratorio de demostración es convertir la plataforma de operación de fábrica en una industria de exportación. Para lograrlo, es necesario acumular datos de demostración de diferentes industrias, equipos y procesos, y validar la versatilidad de la plataforma.
Lee señaló: "Actualmente, hay más de 200 empresas de demanda e instituciones de investigación y desarrollo participando en los proyectos de IA Física de Jeonbuk y Gyeongnam. Estamos procediendo con acuerdos con ellas y pronto celebraremos una ceremonia de firma de acuerdo." Añadió: "Tenemos como objetivo aplicar la tecnología en al menos 55 sitios reales hasta 2030 como tareas de comercialización y difusión tecnológica."
También se observan movimientos para expandir los resultados de demostración asegurados en el país a fábricas extranjeras. El profesor Kim señaló: "DH AutoLead mostró interés en aplicar los resultados de la demostración nacional a su fábrica en México después de confirmarlos, y si creamos buenas referencias en el país, las empresas pueden expandir la tecnología a sus fábricas extranjeras." Esta es una estrategia de expansión para llevar la tecnología nacional a los mercados internacionales.
* Este artículo ha sido traducido por IA.