V průmyslové automatizaci probíhá v současné době, do velké míry skrytě před zraky veřejnosti, revoluce: propojení reálného a virtuálního světa. Četná senzorová řešení společnosti SICK už přitom udávají směr. Příkladem je naváděcí systém robotu PALLOC – v současné době určený pro depaletizaci, v budoucnu také pro paletizaci.
Jak už název napovídá, je PALLOC (PALlet content LOCalisation) inteligentní řešení společnosti SICK pro jednu z největších výzev v ekonomice naší doby: miliony plně naložených palet, které mají být v místě určení rychle a bezchybně vykládány, a pokud možno nepřetržitě. Ekonomika se však v tomto směru potýká se stále větším nedostatkem pracovních sil. Robotika zase ještě často s nedostatečným zapojením AI. Hledá se proto perspektivní řešení automatizace s vysokou adaptabilitou díky AI.
PALLOC vyplňuje tuto mezeru, protože ho lze pomocí technologie plug and play integrovat do reálného provozu firmy. Navíc v současné době vzniká na hranici mezi virtualitou a realitou průmyslové metaverzum, které otevírá zcela nové možnosti automatizace. Jednou z prvních oblastí, která z toho nesporně profituje, je robotika s vysokou poptávkou po adaptabilních řešeních AI.
Na příkladu systému PALLOC tak společnost SICK již dnes demonstruje možnosti, které přináší využití virtuálních prostorů. Zprvu se jedná o možnost toto i další robotická řešení virtuálně prezentovat a rozšiřovat v zákaznických aplikacích, výhledově ale také o možnost předem uvádět dané aplikace do provozu virtuálně. Dominik Birkenmaier, Global Industry Manager Robotics, a Jan Jarvis, Head of Virtualization, se spolu se svými kolegy a týmy, v úzké spolupráci se zapojenými vývojáři, věnují průkopnické práci v obou prostorech.
Reálně představuje PALLOC již dnes ideální propojení kamery SICK Visionary-S s technologií 3D snímků s předinstalovanou a trénovanou neuronovou sítí. Výsledkem je jedinečná kompaktní sada End-of-Arm Tooling pro naváděcí systém robotu vykonávající úlohy v řádu sekund. Systém, instalovaný na robotickém ramenu, příp. stacionárně nad paletou, bleskově detekuje nejrůznější varianty krabic, naložené na vrchní úrovni palety, jejichž počet je v principu neomezený.
Identifikuje kontury a předává souřadnice pozice s údajem o výšce řídicí jednotce robotu pro jejich uchopení a přemístění. „Neomezený počet“ proto, protože neuronovou síť, která je už z výroby trénována na široké spektrum krabic, lze prostřednictvím souboru snadno pochopitelných nástrojů AI doplnit libovolným počtem dalších variant krabic. PALLOC je navíc vybaven integrovanou výpočetní jednotkou, takže nevyžaduje samostatný průmyslový počítač. Ze všech těchto důvodů je tak jedním z nejperspektivnějších systémů svého druhu pro určování pozice a navádění robotů.
Abychom si zachovali náskok nebo ho ještě zvýšili, zapojili jsme do vývoje metaverza. Jeho 3D prostředí je koncipováno právě pro vývoj, testování a trénování AI. Nyní můžeme vytvářet simulace ve virtuálním prostředí, které umožňují validovat konkrétní aplikace už před nasazením v reálném světě. Aby mohla společnost SICK přinášet zákazníkům inovativní řešení i v budoucnosti, spolupracuje se společností NVIDIA, globálním lídrem v oblasti AI výpočetních systémů, a využívá její simulační technologie, jako je platforma Isaac Sim založená na řešení NVIDIA Omniverse.
V případě systému PALLOC s integrovanou technologií Deep Learning to znamená, že už dnes lze znázornit a případně také ověřit funkčnost příslušného řešení v podobě simulace prostředí aplikace. V budoucnosti pak na tomto základě bude možné trénovat obrazy a příklady a vyvíjet metody vyhodnocování ještě před zavedením do praxe. „Metaverzum je tak pro nás nejrychlejší a nejudržitelnější způsob integrace senzorů, jako je PALLOC, do nových zákaznických aplikací,“ vysvětluje Birkenmaier.
Možnosti jsou ale ještě mnohem širší: například na veletrzích bude možné zákazníkům prezentovat řešení společnosti SICK přímo tak, jak bude vypadat v továrním prostředí ve vizuálně atraktivní formě. V případě konkrétního zájmu bude možné prostřednictvím těchto prostředků také ověřit, zda specifický model robotu v konkrétním simulovaném skladu vykonává správně své úlohy se systémem PALLOC ještě dříve, než k tomu ve skutečnosti opravdu dojde. Pro Jana Jarvise je práce s metaverzem především o tom, že si ušetříte určité cesty a nevypočitatelnost v realitě, protože si ji můžete jednoduše vyzkoušet virtuálně: „Kdo by se rád vydával v reálném světě oklikami, když může vyrazit hned přímou cestou, zvlášť když každý krok stojí spoustu času a peněz?“
A cesta ještě není u konce. Pokud někdo umí depaletizaci, dokáže také paletizaci. Za tím účelem se systém PALLOC aktuálně v laboratoři upravuje pomocí virtualizace. Další úrovní je tzv. smíšená paletizace, která vyžaduje výrazně vyšší přesnost měření a také rychlost. Dominik Birkenmaier ze společnosti SICK je však optimistický: „Co na monitoru vypadá, jako bychom hráli tetris se skutečnými krabicemi, přináší našim zákazníkům obrovskou přidanou hodnotu – i díky systému PALLOC.“
