Avtorica: Eva Černčič
Konec leta 2021 obeležuje zaključek razvojno-raziskovalnega projekta NexGen HVEC, v katerem je podjetje IRNAS več let sodelovalo kot razvojni partner na področju pametnih senzorskih naprav ter integracije strojnega učenja v visokotehnološki proizvodni proces. Sinergično sodelovanje industrijskega sektorja z razvojnim je v duhu smernic Industrije 4.0 obrodilo sadove ter omogočilo uspešen zaključek projekta, katerega rezultat ni le izboljšan visokotehnološki produkt – hibridna varistorska komponenta z izboljšanimi termičnimi karakteristikami – ampak tudi vzpostavitev trdnega sodelovanja med razvojnimi in industrijskimi podjetji v Sloveniji.
Glavni cilji projekta NexGen HVEC, ki si jih je konzorcij pod vodstvom podjetja Bourns d.o.o. zastavil ob njegovem začetku, so bili izboljšanje termične stabilnosti hibridnih varistorskih komponent, cenovna optimizacija proizvodnega procesa ter premik k okolju prijaznejšim proizvodnim praksam. Za doseganje ambiciozno zastavljenih ciljev je bilo delo na projektu zastavljeno večplastno. Zraven izvajanja raziskovalnega dela na področju materialov, uporabljenih v razvitih varistorskih komponentah ter tiskanih vezjih, je bila kot pomemben del razvoja vključena še komponenta strojnega učenja ter uporaba pametnih senzorskih naprav za spremljanje ter analizo podatkov, pridobljenih tekom proizvodnega procesa.
V podjetju IRNAS smo optimalen pristop k doseganju projektnih ciljev videli v dveh korakih: vpeljavi pametnega senzorskega sistema, ki omogoča sprotno spremljanje proizvodnih parametrov in okoljskih podatkov, ter v drugi fazi z uporabo metod strojnega učenja na zbranih podatkih, ne le senzorskega sistema ampak tudi drugih testiranj, ki so jih opravljali projektni partnerji.
Poznavanje in učinkovita uporaba proizvodnih parametrov ter okoljskih podatkov sta lahko ključnega pomena za vsako proizvodno linijo in industrijski obrat. Razvit brezžični senzorski sistem zaradi svoje modularnosti omogoča enostavno zbiranje podatkov tekom proizvodnega procesa, saj deluje neodvisno od naprav v obratu, sistemu pa je vedno mogoče dodajati nove naprave ali spreminjati lokacijo že obstoječih. Trajnostna zasnova pametnih sistemov je ključnega pomena pri postavitvah, kjer v začetni fazi niso poznane vse zahteve in potrebe naročnika. Nadgradnja z novimi napravami ter dodatnimi senzorji je v takšnem primeru enostavna in ne zahteva menjave celotnega sistema. Ključen del za zagotavljanje uporabne vrednosti senzorike v industrijskih aplikacijah je jasno določen ter avtomatiziran proces zbiranja podatkov. V sklopu projekta NexGenHVEC smo poskrbeli za vzpostavitev baze podatkov in njihovo vizualizacijo ter osnovno obdelavo na spletni platformi, ki uporabniku omogoča takojšen vpogled v trenutno stanje in ga obvesti o anomalijah, ki bi utegnile pomembno vplivati na proizvodni proces.
Ena izmed glavnih ovir za uspešno uporabo podatkov za izboljšanje industrijskega obrata ni proces zbiranja le-teh, temveč pridobivanje koristnih informacij iz ustvarjene baze. Metode strojnega učenja kot tudi klasične analize, igrajo ključno vlogo pri pretvarjanju velike količine podatkov v koristne informacije. Posledično je pomemben del projekta NexGenHVEC predstavljal razvoj in uporaba algoritmov strojnega učenja in analize zbranih podatkov. Razviti modeli so omogočali vpogled v vpliv okolijskih parametrov na proizvodni proces ter tako podali osnovo za nadaljnjo izboljšavo in modifikacijo le-tega. Prav tako se je strojno učenje na inovativen način vključilo v optimizacijski proces formulacije materialov, kjer so predikcije modela služile kot indikator za nadaljnje izboljšave pri formulaciji. Iterativen proces je pripeljal do uspešnega končnega rezultata, v skladu z začrtanimi cilji projekta.
Ob uspešnem zaključku projekta je potrebno še enkrat izpostaviti pomen sodelovanja razvojno-raziskovalnega sektorja z industrijskim, ki, kot v primeru projekta NexGenHVEC, vodi do napredka v visokotehnoloških industrijskih inovacijah ter premika proizvodne procese v digitalno dobo v skladu z vizijo Industrije 4.0.
Naložbo sofinancirata Republika Slovenija in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj v skupni višini 1.682.494,00 €.
Prednostno področje ter podpodročje: Mobilnost – Sistemi in komponente za varnost in udobnost : Aktivno-pasivne strukturne komponente
