O projeto de investigação DarWIN acelera a aprendizagem automática de vários fabricantes

A plus10, uma empresa derivada do Fraunhofer, tem vindo a realizar investigação orientada para aplicações em colaboração com o Centro de Plásticos do Sul da Alemanha (SKZ). No âmbito do seu projeto de investigação DarWIN, foram desenvolvidas novas ferramentas de otimização de processos baseadas em IA, especificamente destinadas a máquinas de injeção de plásticos. A Sumitomo (SHI) Demag foi selecionada para realizar a série final de testes de investigação abrangentes.

Um farol para a aprendizagem automática no futuro, este ambicioso projeto tem-se centrado no desenvolvimento de modelos de aprendizagem contínua que proporcionem uma maior qualidade de moldagem em tempos de ciclo mais curtos, 24 horas por dia. Para concretizar esta estratégia global e facilitar reações autónomas a situações de produção específicas, a equipa de investigação recolheu valiosos conhecimentos sobre aprendizagem profunda junto de diferentes fabricantes de maquinaria.

Um programa de I&D iniciado em meados da década de 2020, cujos desenvolvimentos aceleraram rapidamente em 2021 com uma série de testes de aprendizagem automática facilitados pela spin-off do Fraunhofer, a plus10, e pelo centro de plásticos SKZ. Denominado projeto de investigação DarWIN, este programa de IA centrou-se especificamente na recolha de comportamentos de processamento detalhados e transferíveis a partir de vários modelos de máquinas de injeção de plásticos, utilizando dados de máquina de alta frequência.

Através da transferibilidade de modelos de aprendizagem automática pré-treinados, o projeto DarWIN demonstra que máquinas individuais de diferentes fabricantes têm a capacidade de aprender umas com as outras. Na prática, isto significa agora que os modelos de comportamento individuais de uma máquina específica não têm de ser reaprendidos na totalidade de cada vez. Em vez disso, podem ser adaptados à máquina e à aplicação do produto através de pequenos ajustes automatizados.

Esta capacidade de adaptação às condições prevalecentes, por exemplo, as características da matéria-prima e as condições ambientais, fornece provas sólidas de que os padrões de processamento e os modelos comportamentais são transferíveis para máquinas de dimensão e tecnologia semelhantes, independentemente do fabricante.

 

Testes de IA realizados em máquinas da Sumitomo (SHI) Demag

 

Mais recentemente, a plus10 e a SKZ realizaram uma série de testes-piloto exaustivos de IA em máquinas Sumitomo (SHI) Demag. Graças à conectividade de alta frequência das máquinas, as máquinas Sumitomo (SHI) Demag constituem a plataforma ideal para testar exaustivamente os algoritmos da plus10.

Oferecendo comunicação em tempo real na ordem dos milissegundos, os controladores avançados das máquinas da empresa estão «preparados para a IA». Esta interface digital universalmente compatível permite uma comunicação sem interrupções entre todos os equipamentos. Além disso, facilita a implementação de ferramentas de otimização baseadas em IA com aprendizagem contínua. Alcançando uma produtividade ideal em todos os momentos e permitindo novos avanços no design de interfaces, na aprendizagem contínua e no desenvolvimento de software baseado em IA.

Ao proporcionar este ambiente de teste real, a Sumitomo (SHI) Demag continua a demonstrar como a empresa está a abordar de forma proativa as inovações que se avizinham, proporcionando automação inteligente e moldando ativamente o futuro da injeção de plásticos.

 

Apoio à produção sustentável de plásticos

 

Os resultados da simulação de testes reforçam ainda mais a forte ênfase que a indústria coloca no processamento sustentável de plásticos. Especificamente, a tecnologia plus10 permite o processamento estável de materiais sensíveis e heterogéneos, tais como materiais termoplásticos recicláveis pós-consumo e elastómeros de cura rápida. Apoiando, assim, toda a eficiência e as características definidoras de uma economia de processamento de plásticos totalmente circular.

O projeto de investigação «DarWIN» foi financiado pelo Ministério Federal da Educação e Investigação (código de financiamento do BMBF 01IS20066). Concluído a 31 de dezembro de 2021, os resultados estão atualmente a ser processados e incorporados no software plus10. Estão previstos planos para publicar as conclusões detalhadas no final de 2022. Atividades adicionais e demonstrações ao vivo dos resultados do desenvolvimento serão partilhadas em eventos especializados, incluindo o «Digital Injeção de Plásticos Meeting», a realizar no SKZ, em Würzburg.