Průmyslová výroba prochází zásadní transformací. Zatímco výrobní podniky postupně zavádějí technologie Průmyslu 4.0, na obzoru je již další revoluce — umělá inteligence v průmyslových procesech. Aby byly firmy připraveny na tuto změnu, potřebují odborníky, kteří umějí s AI pracovat. Nový školicí systém AIT-400 od společnosti SMC přináší do učeben umělou inteligenci aplikovanou na reálné průmyslové procesy.
Digitalizace a automatizace změnily tvář moderní výroby. Nyní však vstupujeme do éry, kdy stroje nejen provádějí naprogramované úkoly, ale v mnohem větší míře se také učí, rozhodují a optimalizují procesy samostatně. Umělá inteligence se z futuristické vize stává praktickým nástrojem pro prediktivní údržbu, kontrolu kvality nebo optimalizaci výrobních procesů. Pro vzdělávací instituce i podniky to znamená novou výzvu: Jak připravit techniky a inženýry na práci s technologiemi, které ještě před několika lety existovaly pouze v laboratořích?
Od teorie k praxi
Odpovědí na tuto otázku je nový školicí systém AIT-400 (artificial intelligence industrial trainer), který společnost SMC uvedla na trh jako první komplexní vzdělávací platformu pro výuku aplikované umělé inteligence v průmyslové automatizaci. Systém kombinuje reálné průmyslové komponenty s výkonným AI procesorem a softwarem pro vytváření, trénování a nasazování modelů strojového a hlubokého učení. Na rozdíl od teoretických kurzů nabízí AIT-400 kompletní praktické prostředí. Studenti pracují s elektrickými pohony, průmyslovou kamerou, bezpečnostními systémy a PLC s komunikačním protokolem OPC UA. Systém má webové rozhraní s dotykovým panelem a umožňuje vzdálený přístup, takže studenti trénují AI modely ze svých notebooků, zatímco výpočty běží na výkonném PC s dedikovaným AI procesorem.
Vytvořit, natrénovat, aplikovat
Filozofie systému je postavena na třech krocích: vytvořit, natrénovat a aplikovat. Studenti používají připravené AI modely nebo vytvářejí vlastní, trénují je na datech z předchozích operací a nasazují k řešení reálných průmyslových problémů. Celý proces je iterativní — nasazené modely generují další data pro vylepšování. Praktickým úkolem je optimalizace pohybu elektrického pohonu, který manipuluje s věží složenou z kostek různých materiálů a velikostí. Systém nabízí téměř 10 000 možných konfigurací. Úkolem umělé inteligence je rozpoznat typ nákladu pomocí počítačového vidění a predikovat maximální zrychlení bez rizika pádu. Jde o typický průmyslový problém, se kterým se výrobní podniky setkávají každý den.
Pětice klíčových aplikací
Systém AIT-400 pokrývá pět hlavních oblastí využití AI v průmyslu. První je umělé vidění pro identifikaci objektů pomocí neuronových sítí. Druhou je optimalizace pohybu — predikce zrychlení pohonu pomocí regresních modelů. Třetí je předpověď výsledků procesů, kdy AI vyhodnocuje pravděpodobnost úspěchu operace. Čtvrtou oblastí je prediktivní údržba založená na detekci anomálií v chování systému. Pátou je validace kontroly kvality, kde AI klasifikuje produkty jako validní nebo vadné. Softwarová platforma kombinuje programovací jazyk Python pro rychlé prototypování, interaktivní webové prostředí Jupyter notebook, knihovny Scikit-Learn pro strojové učení a TensorFlow s podporou CUDA pro hluboké učení na GPU. Všechny tyto nástroje jsou standardem v průmyslovém nasazení umělé inteligence, takže studenti získávají zkušenosti přímo s technologiemi, které budou používat v praxi.
Pro studenty i vývojáře
Důležitým aspektem systému je škálovatelnost pro různé úrovně uživatelů. Operátoři a technici mohou začít pracovat s umělou inteligencí bez programování prostřednictvím tzv. no-code rozhraní. Učí se sbírat data, využívat předtrénované modely a podílet se na jejich vylepšování. Připravují se na role inteligentních operátorů strojů nebo techniků rozšířené údržby. Vývojáři a budoucí AI inženýři vytvářejí vlastní modely, testují je v reálných podmínkách a čelí praktickým výzvám implementace AI v průmyslu.
Vzdělávání jako priorita
Společnost SMC, globální lídr v průmyslové automatizaci, dlouhodobě podporuje odborné vzdělávání. Divize SMC International Training nabízí komplexní portfolio vzdělávacích nástrojů — od online platforem přes trenažéry pro tvorbu pneumatických obvodů až po výrobní linky, jako je například systém M&I-400. Nový systém AIT-400 rozšiřuje toto portfolio o praktickou výuku umělé inteligence. Aktivní podporu odborného vzdělávání představuje soutěž Stříbrný píst SMC pro studenty středních škol, pořádaná SMC, která probíhá již od roku 2015. Letošní ročník se uskuteční od 17. do 24. března v Gbeľanech na Slovensku, v Praze a ve Vyškově. Zájem škol každoročně roste — pro letošní rok byla navýšena kapacita na rekordních 96 soutěžních týmů, což představuje téměř 300 studentů z Česka i Slovenska. Soutěžní zadání jsou koncipována se zřetelem na nové technologie, ale také na udržitelnost, základní technické dovednosti a interakci člověka a stroje. Umělá inteligence již není jen tématem konferencí, ale reálným nástrojem měnícím průmyslovou výrobu. Systém AIT-400 ukazuje, že výuka AI nemusí být omezena na teoretické kurzy. Studenti pracují s reálnými průmyslovými komponenty, trénují modely na skutečných procesech a čelí výzvám svého budoucího zaměstnání. Příprava techniků pro éru umělé inteligence začíná již dnes, ve školních učebnách vybavených systémy, které propojují teorii s průmyslovou praxí. Více informací o systému AIT-400 i o soutěži Stříbrný píst SMC najdete na webových stránkách SMC: /www.smc.cz/