Konsorcium pro průmyslový výzkum a vývoj nových aplikací laserových technologií s využitím metod umělé inteligence

Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost

Registrační číslo: CZ.01.1.02/0.0/0.0/17_147/0020575
Řešitel: MEPAC CZ, s.r.o.
Partner: Ostravská univerzita

Finanční dotace:

Celková výše dotace: 24 215 211,00 Kč
Dotace poskytnutá EU: 16 950 647,70 Kč
Vlastní zdroje financování: 7 264 563,30 Kč

Termíny:

Datum zahájení realizace projektu: 1. října 2020
Datum ukončení realizace projektu: 30. června 2023

Poskytovatel:

Ministerstvo průmyslu a obchodu

Kontakty:

Hlavní řešitel projektu: MEPAC CZ, s.r.o. – Ing. Petr Petřík
Spoluřešitel projektu: Ostravská univerzita – prof. RNDr. Jiří Močkoř, DrSc.

Popis projektu:

Projekt je koncipován na období 3 let, přičemž výstupem tohoto projektu budou dva prototypy laserových systémů využívajících prvky umělé inteligence pro zvýšení kvality a přesnosti činnosti. Stávající laserové systémy produkované firmou MEPAC CZ tak budou inovovány do prototypů 6. inovačního řádu s vysokým potenciálem komerčního prodeje.

Cíl projektu:

Cílem projektu je vytvořit dva zcela nové funkční prototypy laserového systému. Jeden laserový systém určený pro laserové gravírování a jeden laserový systém pro laserové navařování. Unikátnost těchto laserových systémů bude spočívat v tom, že v nich budou obsaženy prvky umělé inteligence, které výrazným způsobem vylepší funkcionalitu zařízení a zvýší uživatelskou přívětivost. Umělá inteligence bude v laserových systémech implementována unikátním způsobem, bude založena jak na hlubokých neuronových sítích, tak na unikátních teoretických výsledcích využívajících např. fuzzy transformace a jiné metody pro zjednodušení zkoumaných obrazů.

Tohoto cíle bude dosaženo pomocí dlouholetých teoretických a aplikačních zkušeností předkladatele (MEPAC CZ) v oblasti přesného strojírenství a laserových technologií a zároveň teoretických a před-aplikačních výsledků získaných partnerem předkládaného projektu (ÚVAFM) při řešení projektu AI-Met4AI, a to zejména výsledků týkajících se oblasti image processingu, včetně teoretických metod založených na aplikaci metod umělé inteligence pro rychlou a spolehlivou identifikaci objektů v obrazových souborech.

Aktivity projektu:

Celý projekt je rozdělen do čtyř etap tj. logických celků (DAP = dílčí aktivity projektu). Tyto DAP probíhají současně a každá DAP je věnována určité oblasti laserovému systému. Dílčí milníky projektu prostupují napříč jednotlivými DAP a representují klíčové prvky laserového systému.

V projektu budou realizovány následující aktivity DAP:

DAP 1 – Hardware Laserových Systémů

Koncepce a návrh komponent laserových systémů na základě provedeného výzkumu.
Vazba na ostatní DAP projektu.
Kompletní mechanický návrh prototypů.
Příprava všech hardwarových prvků gravírovacího i svařovacího laserového systému.
Sestavení dílčích hardwarových celků.
Testování dílčích hardwarových celků, aplikace v laboratorních podmínkách.
Aplikace v reálných provozních podmínkách.
Hodnocení testů, návrhy vhodných úprav.
Příprava k integraci.

DAP 2 – Řídící software a rozhraní Laserových Systémů

Koncepce a výběr komponent na základě provedeného výzkumu. Vazba na ostatní DAP projektu.
Příprava všech softwarových prvků gravírovacího i svařovacího laserového systému (vyjma prvků umělé inteligence – samostatná DAP).
Kompletní softwarový návrh prototypů.
Oživení dílčích hardwarových prvků prototypů.
Testování dílčích prvků laserových systémů.
Aplikace v laboratorních podmínkách.
Aplikace v reálných provozních podmínkách.
Hodnocení testů, návrhy vhodných úprav.
Příprava k integraci.

DAP 3 – Prvky Umělé Inteligence (Inteligentní software)

Návrh způsobu označení povrchu k sejmutí, digitalizaci a rekonstrukce hloubky.
Hladké modelování povrchu z neúplných dat a detekce sémanticky významných částí povrchu.
Implementace algoritmů strojového učení pro hledání cesty robotického ramena.
Vytvoření SW simulátoru a učení pohybu robota v něm.
Integrace a zkoušení pohybu robota v reálných podmínkách.
Návrh a implementace klasifikátoru.
Tvorba syntetického datasetu pro kontrolu kvality sváru.
Učení systému pro klasifikace kvality sváru na syntetickém a reálném datasetu.
Integrace kontroly kvality do robotického systému.

DAP 4 – Integrace Prvků Laserových Systémů

Koncepce dvou prototypů laserového systému na základě provedeného výzkumu.
Výroba a zprovoznění dvou prototypů laserových systémů na základě provedeného výzkumu.
Integrace dílčích prvků laserových systémů (hardwarové, softwarové komponenty).
Postupné ověřování funkčnosti jednotlivých komunikačních můstků.
Integrace prvků umělé inteligence.
Zprovoznění prototypů svařovacího laserového systému.
Zprovoznění prototypů gravírovacího laserového systému.
Testování v laboratorních podmínkách, vyhodnocení testů, návrh vhodných úprav.
Testování a aplikace v reálných provozních podmínkách, hodnocení testů a návrhy vhodných úprav.
Finalizace prototypů včetně technické dokumentace potřebné k uvedení výrobku na trh.

V rámci jednotlivých DAP budou společně a koordinovaně řešeny jak problémy související s experimentálním vývojem aplikací metod umělé inteligence, nutných pro tvorbu prototypu a realizovaných převážně partnerem projektu, tak i problematika průmyslového vývoje, související s technologickou realizací navrhovaných postupů, realizovaná převážně řešitelem projektu.

Na tento projekt je poskytována finanční podpora EU.

logolink

Zveřejněno / aktualizováno: 02. 02. 2021