A Siemens e a NVIDIA estão a testar dois fluxos de trabalho de IA industrial em produção real na fábrica de eletrónica da Siemens em Erlangen, na Alemanha. Um prepara a inspeção visual de novas placas de circuitos com imagens geradas a partir de gémeos digitais. O outro propõe calendários de produção que os responsáveis humanos pelo planeamento podem comparar e verificar numa simulação da fábrica. A Siemens apresentou o trabalho a 19 de outubro como um progresso rumo à produção autónoma, descrevendo ao mesmo tempo Erlangen como um local de desenvolvimento e teste.

A distinção é importante para fabricantes que ponderem sistemas semelhantes. Os fluxos descritos abordam duas causas específicas de atraso: esperar por uma placa física antes de preparar a inspeção e ponderar planos de produção quando mudam as encomendas ou os materiais. A Siemens descreveu o processo e os seus benefícios potenciais, mas não publicou um estudo que permita a terceiros avaliar as poupanças ou o desempenho dos sistemas noutras fábricas.

A inspeção pode ser preparada antes da primeira placa

A fábrica de Erlangen produz acionamentos industriais e conversores de frequência que contêm conjuntos de placas de circuitos impressos. Segundo o anúncio da Siemens de 19 de outubro, preparar a inspeção de um novo conjunto implicava anteriormente esperar por um protótipo físico, treinar depois os sistemas de visão e configurar o equipamento de inspeção. Isso podia demorar várias semanas.

No novo fluxo, um gémeo digital da placa proposta serve de base à criação de imagens fotorrealistas para preparar a inspeção. A ficha informativa do evento da Siemens diz que os modelos de mundo NVIDIA Cosmos ajudam a gerar imagens de placas com e sem possíveis defeitos. Os engenheiros podem usá-las para treinar o equipamento de inspeção antes de existir o protótipo físico. O comunicado atribui a geração de imagens ao NVIDIA Cosmos; não divulga os dados de treino, a cobertura de defeitos nem as taxas de erro do sistema de inspeção resultante.

A Siemens diz que esta preparação virtual da produção pode reduzir o esforço de engenharia até 85% e o tempo de chegada ao mercado até 40% para novos conjuntos de placas. São benefícios potenciais comunicados pela empresa. O comunicado não apresenta um protocolo de comparação nem um resultado verificado de forma independente para os dois valores. Não devem ser interpretados como uma melhoria medida em todos os produtos introduzidos em Erlangen.

Um agente apresenta planos para as pessoas escolherem

O segundo fluxo aborda o planeamento da produção. Uma nova encomenda pode alterar o equilíbrio entre capacidade das linhas, disponibilidade de materiais, custos e datas de entrega. A Siemens diz que um agente de IA gera vários cenários e mostra os seus efeitos através de indicadores-chave de desempenho definidos. Os responsáveis pelo planeamento comparam as opções e escolhem um plano; a proposta é depois verificada num gémeo digital da fábrica antes da execução. A ficha identifica o Siemens Intelligence Center X Agents, criado com o NVIDIA Factory Operations Blueprint, e descreve a verificação como uma simulação baseada na física. O comunicado diz que as bibliotecas NVIDIA Omniverse permitem testes virtuais com dados reais da fábrica.

Este relato é mais restrito do que o de uma fábrica que toma as suas próprias decisões operacionais. O material público descreve propostas geradas por agentes, uma verificação por simulação e supervisão humana. Não diz que o sistema aprova calendários de forma independente, altera definições de equipamentos ou gere a unidade de Erlangen sem responsáveis pelo planeamento. A Siemens diz que esta abordagem ao planeamento pode permitir poupanças de custos até 20%, incluindo custos de capital e de urgência, segundo a ficha. A empresa não forneceu uma referência de comparação pública, um período de medição ou uma auditoria independente dessa estimativa.

A grande mudança

A parceria anunciada em janeiro estabeleceu a ambição de construir unidades de produção adaptativas e totalmente orientadas por IA, começando por Erlangen como modelo. A atualização de outubro apresenta dois fluxos concretos que estão a ser desenvolvidos em conjunto e testados em produção real: imagens sintéticas de placas para preparar a inspeção e um agente cujas opções de planeamento são verificadas num gémeo da fábrica antes de as pessoas agirem. A mudança prática é a possibilidade de as equipas prepararem e examinarem algumas decisões virtualmente antes de uma placa física ou de um plano de produção revisto chegar à linha.

Para outros fabricantes, Erlangen demonstra onde a Siemens e a NVIDIA estão a aplicar estas ferramentas, não que uma fábrica autónoma tenha sido comprovada em grande escala. Reproduzir os fluxos dependeria de modelos exatos do produto e da fábrica, dados de produção, validação da inspeção e controlos operacionais locais. As empresas não publicaram dados suficientes de implementação ou de resultados para estabelecer o custo, a fiabilidade ou a possibilidade de transferir esta abordagem para além da unidade descrita. O BIG CHANGE não testou nenhum dos dois fluxos de trabalho.

Fontes e leituras adicionais