Beranda Page Title Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) Advanced Manufacturing Research Centre
Inggris mendorong inovasi Industri 4.0 dengan solusi AI yang siap pakai untuk pabrik kelas dunia
Bangunan kaca kubah

AMRC membantu mengantarkan era Industri 4.0 dengan sistem manufaktur berbasis AI untuk inspeksi visual. Perangkat lunak IBM® Maximo® Visual Inspection pada server IBM Power® Systems AC922, dengan penyimpanan IBM FlashSystem® yang kaya akan keamanan dan siap untuk cloud, membantu pusat ini dengan cepat mengubah ide-ide inovatif menjadi kenyataan manufaktur.

Tantangan bisnis

Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) berupaya mengembangkan sistem inspeksi visual yang disempurnakan dengan AI yang dapat lebih cepat mendeteksi komponen yang rusak dengan lebih sedikit limbah.

Transformasi

Pusat ini menggunakan perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection pada server Power Systems AC922 berkinerja tinggi di Factory 2050, fasilitas pamernya. Solusi FlashSystem semakin meningkatkan kecepatan throughput dan efisiensi penyimpanan.

Hasil Memberikan kecepatan transfer gambar 5 Gb/s

untuk mendukung pengembangan sistem inspeksi visual yang cerdas secara cepat

Merampingkan pelatihan model dan manajemen data
dengan alat pengenalan visual IBM yang intuitif pada platform IBM yang dioptimalkan AI
5 hari untuk memberikan solusi bukti konsep (POC).
untuk membantu perusahaan rintisan mewujudkan visinya
Kisah tantangan bisnis
Sistem inspeksi cerdas

AMRC membantu memimpin revolusi di Inggris. Di dalam fasilitas Factory 2050 yang berdinding kaca dan canggih di Sheffield, pusat ini mengembangkan solusi berbasis digital yang menggunakan AI, Internet of Things (IoT), robotik, dan teknologi baru lainnya, semua dengan tujuan untuk memecahkan masalah manufaktur di dunia nyata. Setelah dianggap futuristik, solusi-solusi ini siap digunakan dalam skala penuh saat ini, membantu produsen Inggris meningkatkan kinerja mereka sekaligus mendorong Revolusi Industri Keempat.

"Seluruh etos di balik AMRC adalah untuk mempertahankan daya saing Inggris di bidang manufaktur global," jelas Tom Hodgson, Pemimpin Tema, Inspeksi dan AI, AMRC. "Kami mengambil ide-ide yang muncul dari universitas, di mana ide-ide tersebut telah dikembangkan ke tingkat prototipe. Kemudian, dengan perusahaan mitra kami, kami melakukan proyek penelitian untuk mentransisikan teknologi tersebut ke dalam lingkungan produksi."

Juga dikenal sebagai Industri 4.0, era baru inovasi teknologi ini dibangun di atas terobosan revolusi digital sebelumnya dengan memperkenalkan sistem yang dinamis, saling terhubung, dan cerdas yang menjanjikan untuk mendisrupsi - dan mengoptimalkan - rantai nilai di seluruh industri. Era ini juga membutuhkan daya pemrosesan dan kapasitas penyimpanan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

AMRC adalah salah satu dari tujuh pusat High Value Manufacturing (HVM) Catapult di negara ini yang membantu membuka jalan menuju Industri 4.0. Diluncurkan pada tahun 2011 oleh UK Innovate untuk merevitalisasi sektor manufaktur di negara ini, inisiatif HVM Catapult menyatukan para peneliti dengan perusahaan-perusahaan dari berbagai skala untuk merintis solusi dan pada akhirnya menstimulasi pasar global.

"Sebagai bagian dari tim Catapult, kewajiban kami adalah mendemonstrasikan teknik, alat, dan teknologi mutakhir kepada para pelaku bisnis di Inggris," ujar Hodgson. AMRC secara menyeluruh memeriksa dan mengembangkan teknologi yang muncul, tanpa bias terhadap vendor TI tertentu. Kemudian AMRC ini menampilkan banyak solusi canggih di Factory 2050, fasilitas pertama di negara ini yang didedikasikan untuk teknologi perakitan, manufaktur komponen, dan permesinan yang dapat dikonfigurasi ulang dan dibantu secara digital.

Salah satu proyek pengembangan AMRC melibatkan otomatisasi proses berbasis manual yang digunakan untuk mendeteksi kekurangan pada komponen struktural yang diproduksi, terutama di industri penting keselamatan seperti kedirgantaraan dan pertahanan. Secara tradisional, pekerja pabrik telah memeriksa bagian menggunakan sinar cahaya dan metode padat karya lainnya. Sistem inspeksi visual yang otomatis dan cerdas dapat memungkinkan deteksi lebih cepat suku cadang yang rusak dalam skala besar, menghasilkan lebih sedikit cacat, lebih sedikit limbah, dan mengurangi biaya.

Tim proyek memerlukan perangkat lunak pengenalan visual pembelajaran mesin untuk digunakan dalam menciptakan model yang akurat untuk klasifikasi gambar dan deteksi cacat. Para peneliti membangun kumpulan data dengan menangkap dan memberi label pada ribuan gambar komponen dengan kepadatan tinggi yang dibidik dari berbagai sudut dalam pengaturan standar, yang kemudian digunakan untuk menguji berbagai produk pengenalan visual yang tersedia di pasar. Namun, pendekatan klasik untuk pemrosesan gambar ini tidak cukup memenuhi kebutuhan para peneliti untuk pekerjaan mereka yang canggih. "Segala macam hal dapat memberikan efek yang sangat besar pada algoritme visi komputer tradisional, seperti pencahayaan, di mana barang diposisikan di gudang, dan di dalam gudang atau pabrik yang mana," jelas Sean Wilson, AI Technical Lead, AMRC. "Diperlukan waktu berminggu-minggu untuk menyempurnakan solusi terhadap fitur tertentu dari suatu kesalahan. Namun bagaimana dengan komponen baru atau jenis kesalahan? Solusi-solusi ini tidak dapat digeneralisasi dengan baik.”

Infrastruktur standar AMRC on premises, terdiri dari server berbasis CPU di gedung terpisah dengan koneksi jaringan 1 Gb/s ke Factory 2050, juga menghambat kemajuan tim. Infrastruktur tidak dapat secara cepat memproses file gambar yang sangat besar yang dihasilkan oleh tim, dengan total sekitar 20 GB untuk setiap komponen. Selain itu, banyak pelanggan bisnis pusat beroperasi di bawah peraturan industri yang mengharuskan gambar inspeksi diarsipkan dengan aman selama beberapa tahun. Penyimpanan yang ada di pusat penyimpanan tidak memiliki kapasitas penyimpanan modern untuk mendukung kebutuhan ini.

Dengan penyimpanan FlashSystem yang terhubung ke server AC922 kami, kami dapat mengunduh dan memproses gambar langsung dengan throughput yang sangat cepat yang kami miliki. Sean Wilson Pimpinan Teknis AI Advanced Manufacturing Research Centre
Kisah transformasi
Pemrosesan dan penyimpanan yang dioptimalkan AI

Para peneliti menemukan bahwa IBM dapat memberikan solusi berkinerja tinggi yang mereka butuhkan. AMRC tidak lama kemudian menyiapkan server Power Systems AC922 untuk didemonstrasikan kepada para pengunjung ketika Wilson memutuskan untuk menggunakannya untuk menguji perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection.

"Saya dengan cepat mengambil sekitar 500 gambar menggunakan kamera biasa, mengunggahnya ke dalam perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection dan menandai lokasi komponen tertentu yang ingin kami periksa," jelas Wilson, dan menambahkan bahwa perangkat lunak tersebut kemudian membuat model penglihatan terlatih dalam waktu sekitar 20 menit. Keakuratan model tersebut mengejutkan Wilson. "Lihatlah, perangkat lunak ini berhasil mengidentifikasi semua objek secara akurat dari satu gambar uji. Dan ini adalah gambar yang belum saya kalibrasi warna atau khawatir tentang pencahayaan atau apa pun. Pada saat itulah saya menunjukkan kepada tim kami betapa menakjubkan dan luar biasanya perangkat lunak dan perangkat keras ini."

Kieran Edge, Pemimpin Teknis untuk Machine Vision di AMRC, mengawasi proyek ini. "Kami mulai mempertimbangkan untuk menggunakan perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection untuk klasifikasi serta kemampuan pendeteksiannya, dan kami mendapati bahwa kami mendapatkan banyak sekali kesuksesan yang luar biasa," ujarnya.

Perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection menyediakan kerangka kerja dan alat bantu yang intuitif dan bersumber terbuka bagi tim untuk membangun dan mengelola model visi komputer, termasuk fungsi-fungsi untuk instalasi dan konfigurasi, pelabelan data, pelatihan model, inferensi, dan penerapan. Terletak di lokasi di Factory 2050, server Power Systems AC922 menawarkan platform yang sepenuhnya dioptimalkan untuk mendukung throughput besar yang dibutuhkan beban kerja proyek. Sebagai tulang punggung beberapa superkomputer terbesar di dunia, server ini memasangkan CPU POWER9™ dan NVIDIA Tesla V100 dengan GPU NVLink, yang memberikan kinerja input/output (I/O) hingga 5,6 kali lipat dari server berbasis x86.

Untuk lebih meningkatkan kecepatan throughput dan efisiensi penyimpanan, tim juga mengimplementasikan solusi FlashSystem, yang ditempatkan dengan dan terhubung langsung ke server Power Systems AC922 di Factory 2050. "Penyimpanan FlashSystem benar-benar akan meningkatkan kemampuan kami untuk melakukan pelatihan dan iterasi pada model yang kami buat," kata Wilson. Solusi penyimpanan kelas perusahaan ini menggabungkan kinerja flash dan Non-Volatile Memory Express (NVMe) dengan fondasi yang kokoh dari teknologi IBM FlashCore®.

Dirancang untuk keamanan, solusi ini dilengkapi enkripsi bawaan dan sertifikasi FIPS 140-2. Selain itu, sistem ini terintegrasi dengan baik dengan kemampuan IBM Spectrum Storage™, sehingga terwujud solusi penyimpanan berjenjang yang sangat skalabel di cloud - nilai tambah lainnya bagi AMRC dan para pelanggannya yang ingin memodernisasi infrastruktur mereka dengan menggunakan model cloud privat dan hibrida yang baru. "Solusi cloud sesuai dengan banyak kebutuhan pelanggan kami dengan meniadakan investasi perangkat keras yang diperlukan untuk mengadopsi otomatisasi cerdas. Bagi yang lain, kuantitas, sifat data, dan peningkatan model yang sering terjadi berarti bahwa pendekatan hybrid cloud memberikan keseimbangan yang sempurna," kata Wilson. "Arsitektur kontainer yang diimplementasikan di AMRC memungkinkan kami untuk menawarkan keduanya kepada para pelanggan kami."

Kisah hasil
Dari showroom hingga lantai pabrik

Dengan infrastruktur yang modern, lincah, dan kaya akan keamanan untuk menganalisis gambar kerja, tim dapat memajukan proyek inspeksi visualnya, termasuk terus melatih dan memvalidasi model dengan cepat. Solusi baru ini memberikan kecepatan transfer 5 GB/s, dibandingkan dengan 70 MB/s seperti yang disediakan oleh infrastruktur di tempat yang terletak di gedung lain. "Dalam hal penelitian, kami harus secepat dan seefisien mungkin," kata Wilson. "Sekarang, dengan penyimpanan FlashSystem yang terhubung ke server AC922 kami, kami bisa langsung mengunduh dan memproses gambar dengan throughput yang luar biasa cepat."

Para peneliti akan mengembangkan sistem pemeriksaan visual terstandarisasi, termasuk solusi pencitraan robotik, untuk penggantian sendi lutut. Namun demikian, sistem ini akan memiliki aplikasi lintas industri. "Tujuan utama di balik pekerjaan ini adalah untuk menunjukkan bagaimana bisnis dapat secara efektif menerapkan teknologi tersebut dan kesulitan yang mungkin mereka alami," kata Edge. Pada akhirnya, sistem baru ini berpotensi membantu berbagai produsen meningkatkan kualitas produk, meningkatkan produktivitas di lantai produksi, dan mengurangi limbah dengan biaya yang lebih rendah.

Di luar proyek ini, tim AMRC dapat menggunakan solusi server dan penyimpanan IBM di tempat untuk membantu para produsen dengan inisiatif-inisiatif lain yang berfokus pada AI. Kemampuan untuk menawarkan kemampuan server dan penyimpanan IBM di lokasi sangat penting bagi pelanggan dengan data sensitif. "Berkat IBM, kami bisa menempatkan server AI dan penyimpanan yang canggih dalam ruang yang sangat kecil di dalam rak pabrik kami," ujar Wilson. "Fakta bahwa kami sekarang memiliki kemampuan on-premise yang disediakan oleh IBM berarti bahwa pelanggan kami dapat mulai berinovasi di area-area seperti AI dan Big Data, dengan rasa senang karena data mereka aman."

Tim ini juga dapat memenuhi misinya dengan lebih baik untuk membantu usaha kecil dan menengah berinovasi di seluruh siklus manufaktur. Baru-baru ini, sebuah perusahaan rintisan membagikan idenya untuk solusi berbasis AI kepada tim Wilson. Dengan menggunakan perangkat lunak IBM Maximo Visual Inspection yang berjalan pada infrastruktur IBM, para peneliti menyelesaikan solusi POC yang sukses untuk pelanggan hanya dalam waktu lima hari. Wilson mencatat bahwa tanpa solusi IBM, tim ini membutuhkan waktu lima hari untuk melabeli set data.

Tim AMRC sangat antusias dengan pekerjaan mereka di garis depan inovasi Industri 4.0. "Factory 2050 pada dasarnya adalah sebuah toko terbuka," jelas Wilson. "Sangat menyenangkan bisa berdiri di lantai showroom kami dan mengatakan kepada perusahaan bahwa [inovasi ini] tidak ada di masa depan. Sekarang. Ini adalah sesuatu yang sebenarnya dapat mulai mereka gunakan di pabrik dan proses mereka."

Logo Advanced Manufacturing Research Centre
Tentang Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC)

Didirikan pada tahun 2001, AMRC (tautan berada di luar ibm.com) melakukan penelitian terdepan di dunia dalam bidang permesinan, manufaktur, dan material canggih. Acara ini menyatukan lebih dari 600 peneliti dan insinyur dari seluruh dunia untuk mempercepat pengembangan teknik dan teknologi manufaktur bernilai tinggi. AMRC merupakan bagian dari AMRC Group, yang mempromosikan penelitian kolaboratif yang berfokus pada industri yang melibatkan universitas, akademisi, dan bisnis.

Ambil langkah selanjutnya

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang solusi-solusi IBM yang ditampilkan dalam cerita ini, silakan hubungi perwakilan IBM atau Mitra Bisnis IBM Anda.

Lihat lebih banyak cerita klien Hubungi IBM
Hukum

© Hak Cipta IBM Corporation 2019. IBM Corporation, IBM Cloud, New Orchard Road, Armonk, NY 10504

Diproduksi di Amerika Serikat, November 2019.

IBM, logo IBM, ibm.com, IBM FlashCore, IBM FlashSystem, IBM Spectrum Storage, Power, dan POWER9 merupakan merek dagang dari International Business Machines Corp, yang terdaftar di banyak yurisdiksi di seluruh dunia. Nama produk dan layanan lain mungkin merupakan merek dagang dari IBM atau perusahaan lain. Daftar merek dagang IBM saat ini tersedia di web di “Informasi hak cipta dan merek dagang” pada ibm.com/legal/copyright-trademark.

Dokumen ini adalah yang terbaru pada tanggal awal publikasi dan dapat diubah oleh IBM kapan saja. Tidak semua penawaran tersedia di setiap negara tempat IBM beroperasi.

Data kinerja dan contoh klien yang dikutip disajikan hanya untuk tujuan ilustrasi. Hasil kinerja aktual dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi dan kondisi pengoperasian tertentu. INFORMASI DALAM DOKUMEN INI DISEDIAKAN "SEBAGAIMANA ADANYA" TANPA JAMINAN APA PUN, BAIK TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TANPA JAMINAN UNTUK DAPAT DIPERJUALBELIKAN, KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, DAN JAMINAN ATAU KETENTUAN APA PUN YANG TIDAK MELANGGAR. Produk IBM dijamin sesuai dengan syarat dan ketentuan perjanjian yang mengatur penyediaan produk tersebut.

Pernyataan Praktik Keamanan yang Baik: Keamanan sistem IT mencakup perlindungan sistem dan informasi melalui pencegahan, deteksi, dan respons terhadap akses yang tidak semestinya dari dalam dan luar perusahaan Anda. Akses yang tidak tepat dapat mengakibatkan informasi diubah, dihancurkan, disalahgunakan, atau disalahgunakan, atau dapat mengakibatkan kerusakan atau penyalahgunaan sistem Anda, termasuk untuk digunakan dalam serangan terhadap pihak lain. Tidak ada sistem atau produk IT yang bisa dianggap sepenuhnya aman dan tidak ada satu pun produk, layanan, atau tindakan keamanan yang bisa sepenuhnya efektif dalam mencegah penggunaan atau akses yang tidak semestinya. Sistem, produk, dan layanan IBM dirancang untuk menjadi bagian dari pendekatan keamanan yang sesuai hukum dan komprehensif, yang akan melibatkan prosedur operasional tambahan, dan mungkin memerlukan sistem, produk, atau layanan lain agar lebih efektif. IBM TIDAK MENJAMIN BAHWA SISTEM, PRODUK, ATAU LAYANAN APA PUN KEBAL DARI, ATAU AKAN MEMBUAT PERUSAHAAN ANDA KEBAL DARI, TINDAKAN JAHAT ATAU ILEGAL DARI PIHAK MANA PUN.