Optimizarea designului și a procesării mecanice folosind aplicații de inteligență artificială.

Inteligența artificială (IA) devine un factor cheie în restructurarea industriei ingineriei mecanice. Deși oferă soluții eficiente, IA prezintă și noi provocări pe care industria vietnameză de inginerie mecanică trebuie să le înfrunte și la care să se adapteze pentru a realiza progrese.

Operarea unei linii de prelucrare mecanică la compania Tomerco An Khang, Clusterul Industrial Ngoc Liep ( Hanoi ). (Fotografie de TUỆ NGHI)

Mai mult decât un simplu instrument de sprijin, IA este și o forță motrice pentru inovație, ajutând la depășirea limitelor metodelor tradiționale de proiectare și fabricație. Anterior, ingineria mecanică vietnameză se baza în principal pe automatizare și control numeric, dar acum tendința se îndreaptă puternic către fabricația autonomă inteligentă - unde mașinile, roboții, sistemele de senzori și sistemele inteligente de control integrate cu IA pot lua decizii, optimiza și se pot adapta la condițiile reale de producție.

Dr. Nguyen Lac Hong, vicepreședintele Asociației Vietnameze de Inginerie Mecanică, a remarcat că tehnologii precum Big Data, Internetul Lucrurilor (IoT), designul industrial și modelele „replici digitale” au creat o schimbare puternică în modul în care se realizează proiectarea și fabricația mecanică. Prin învățarea automată, diverse opțiuni sunt prezentate și evaluate în funcție de standardele de durabilitate, cost de producție sau greutate înainte de a propune soluția optimă. Acest lucru este util în special în industriile care necesită precizie ridicată, cum ar fi industria auto, aerospațială, robotică și fabricarea de mașini. În prelucrarea mecanică, inteligența artificială este integrată direct în sistemele de control numeric computerizat (CNC) pentru a optimiza procesul de tăiere în timp real.

Tehnologii precum Big Data, Internetul Lucrurilor (IoT), designul industrial și modelul „geamănului digital” au adus o schimbare dramatică în modul în care se realizează proiectarea și fabricația mecanică.

Dr. Nguyen Lac Hong, vicepreședinte al Asociației Vietnameze de Inginerie Mecanică

Un exemplu excelent este sistemul FANUC Intelligent Edge Link & Drive (FIELD), care combină inteligența artificială și IoT pentru a sincroniza datele de la mai multe mașini CNC, a analiza starea de funcționare și a prezice automat erorile înainte ca acestea să apară. Drept urmare, inteligența artificială ajută la creșterea eficienței de așchiere cu 10-20% și la reducerea timpului de configurare cu 40% în producția de masă. De asemenea, susține controlul adaptiv, în care sistemul învață din datele anterioare pentru a determina condițiile optime de prelucrare pentru materiale precum titanul sau aliajele de aluminiu.

Comentând despre inteligența artificială în ingineria mecanică, Dr. Vu Duong (Universitatea Duy Tan) a afirmat că inteligența artificială este aplicată pentru a optimiza proiectarea, procesele de fabricație, controlul calității, predicția întreținerii și dezvoltarea de noi materiale, crescând astfel productivitatea, precizia și eficiența generală. În plus, parametrii de prelucrare, cum ar fi viteza de așchiere și rata de avans, pot fi ajustați flexibil pentru a obține o eficiență optimă. Sistemul utilizează camere combinate cu algoritmi de inteligență artificială pentru a analiza suprafețele produselor și a detecta defecte precum fisuri, deformări sau erori dimensionale.

În ciuda potențialului său imens, aplicarea inteligenței artificiale în industria ingineriei mecanice din Vietnam se confruntă în prezent cu numeroase obstacole. Potrivit Dr. Dinh Van Chien, directorul Institutului de Inginerie Mecanică, Automatizare și Mediu, valorificarea potențialului inteligenței artificiale necesită costuri și resurse semnificative: investiții în crearea unei infrastructuri de inteligență artificială; software specializat; și recrutarea sau instruirea de personal calificat... Pe de altă parte, cererea de calcul de înaltă performanță poate crește costurile de operare, necesitând investiții continue în resurse de calcul și întreținere...

Nivelul actual de aplicare a inteligenței artificiale este încă în stadiul experimental, în principal în marile corporații și institute de cercetare. Peste 90% dintre companiile de inginerie mecanică, în special întreprinderile mici și mijlocii, nu dispun încă de resursele necesare pentru a implementa pe scară largă inteligența artificială în producție. Prima provocare este că datele de producție nu au fost digitalizate și sincronizate. Datele provenite de la echipamentele de prelucrare, dispozitivele de măsurare sau software-ul de proiectare sunt încă împrăștiate sau nu sunt stocate conform unui standard unificat. Acest lucru lasă modelele de inteligență artificială lipsite de date din care să poată învăța și face dificilă obținerea unei precizii ridicate.

Strategia națională pentru cercetarea, dezvoltarea și aplicarea inteligenței artificiale (IA) până în 2030 identifică ingineria mecanică și producția ca fiind una dintre domeniile prioritare. IA este și va deveni un element central care va remodela industria ingineriei mecanice din Vietnam, trecând de la un model de „proiectare bazată pe experiență” la un model de „proiectare bazată pe date și inteligență artificială”.

În plus, există o lipsă de personal interdisciplinar; inginerii cu cunoștințe simultane de inginerie mecanică, inteligență artificială și simulare numerică sunt rari. Între timp, sistemele inteligente de fabricație necesită o forță de muncă tehnică capabilă să opereze și să întrețină echipamente care integrează senzori, algoritmi de învățare automată și modele numerice. Din punct de vedere tehnologic, multe dispozitive mecanice inteligente sunt în prezent importate la costuri ridicate. Inteligența artificială integrată în mașinile importate funcționează adesea ca o „cutie neagră”, ceea ce face dificilă personalizarea acestora pentru a se potrivi condițiilor de producție interne. Întreprinderile autohtone nu stăpânesc încă modulele de senzori, sistemele de achiziție de date sau software-ul de simulare integrat cu inteligența artificială.

Strategia națională pentru cercetarea, dezvoltarea și aplicarea inteligenței artificiale (IA) până în 2030 identifică ingineria mecanică și producția ca fiind una dintre domeniile prioritare. IA este și va deveni un element central care va remodela industria ingineriei mecanice din Vietnam, trecând de la un model de „proiectare bazată pe experiență” la un model de „proiectare bazată pe date și inteligență artificială”. Aceasta nu este doar o direcție tehnologică, ci și o sarcină strategică pentru industria ingineriei mecanice în era transformării digitale, contribuind la progresul Vietnamului către o producție inteligentă, autonomă și competitivă la nivel global.

Totuși, potrivit experților din domeniul ingineriei mecanice, realizarea acestui obiectiv necesită o soluție strategică și sincronizată. În primul rând, este necesară construirea unui depozit național digitalizat de date de inginerie mecanică, care să includă date de proiectare, prelucrare, simulare și senzori. Acest depozit de date va servi drept platformă pentru antrenarea modelelor de inteligență artificială, permițând o aplicare mai largă a tehnologiei.

În același timp, este necesară promovarea formării interdisciplinare în inginerie mecanică, electronică și inteligență artificială, conectând școlile și companiile, astfel încât inginerii să aibă oportunitatea de a practica pe linii de producție reale. În plus, este necesară promovarea localizării produselor mecanice inteligente. Dezvoltarea de software pentru controlul echipamentelor de prelucrare, a sistemelor de viziune artificială sau a modelelor replici digitale „Made in Vietnam” va ajuta companiile să reducă costurile și să preia controlul asupra tehnologiei. Mai mult, este necesară consolidarea cooperării în cercetare dintre institute, universități și companii pentru a forma un ecosistem mecanic inteligent, creând condiții pentru testarea și perfecționarea tehnologiei înainte de lansarea acesteia pe piață.

QUANG MINH

Sursă: https://nhandan.vn/toi-uu-hoa-thiet-design-gia-cong-co-khi-tu-ung-dung-ai-post929960.html