Amazon หนึ่งในบริษัทที่มีการใช้งานหุ่นยนต์ได้อย่างน่าสนใจมากที่สุดบริษัทหนึ่ง สร้างความเปลี่ยนแปลงด้วยการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในการมุ่งหน้าสู่ Zero-Touch Manufacturing หรือการผลิตแบบไร้สัมผัสด้วยโซลูชัน Physical AI และ Digital Twin จาก NVIDIA
Amazon ได้ติดตั้งใช้งานโซลูชันใหม่นี้ในพื้นที่ของ Amazon Devices & Services ที่ไม่ระบุสถานที่ เรียกว่าเป็นนวัตกรรมที่มุ่งหน้าสู่ Zero-Touch Manufacturing ด้วยการใช้เทคโนโลยีการจำลอง (Simulation) เพื่อฝึกฝนแขนกลในการตรวจสอบคุณภาพ และบูรณาการนวัตกรรมใหม่ ๆ เข้าไปในสายการผลิต ซึ่งทั้งหมดเกิดขึ้นจากข้อมูลสังเคราะห์โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงฮาร์ดแวร์ใด ๆ
เทคโนโลยีใหม่นี้เป็นการรวบรวมอุปกรณ์จาก Amazon สร้างซอฟต์แวร์ที่จำลองกระบวนการในสายการผลิตเข้ากับ Digital Twins จาก NVIDIA ทำให้เกิดการทำงานที่รวดเร็วยิ่งกว่าการใช้งานเครื่องจักรแบบดั้งเดิมที่เคยทำมา
การจำลองกระบวนการและผลิตภัณฑ์ใน Digital Twins ช่วยกำจัดการทำชิ้นงานต้นแบบที่มีราค่าแพงและใช้เวลายาวนาน ทำให้ Workflow ของการผลิตมีความราบลื่นและลดเวลาที่ใช้ในการนำสินค้าออกสู่ตลาด
เพื่อให้เกิด Zero-Touch Manufacturing สำหรับการทำงานของหุ่นยนต์ โซลูชันที่ใช้งาน Photorealistic เป็นสิ่งจำเป็น เพื่อให้เกิดข้อมูลสังเคราะห์จากอุปกรณ์กายภาพของ Amazon และสถานีต่าง ๆ ในโรงงาน ซึ่งข้อมูลจำเพาะจะถูกใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพโมเดล AI ทั้งในการจำลองและการใช้งานในสถานีจริง ลดช่องว่างของการจำลองและการทำงานจริงก่อนการติดตั้งใช้งาน
ความสำเร็จดังกล่าวถือเป็นก้าวใหญ่สำหรับการทำให้การผลิตเป็นเรื่องเรียบง่ายและลดความซับซ้อน (Generalized Manufacturing) ด้วยการใช้ระบบอัตโนมัติและเทคโนโลยีที่มีความยืดหยุ่นในการรับมือกับผลิตภัณ์และกระบวนการผลิตที่หลากหลายแม้จะไม่มีตัวต้นแบบที่เป็นกายภาพก็ตาม
AI, Digital Twins สำหรับการทำความเข้าใจของหุ่นยนต์
ด้วยการฝึกฝนหุ่นยนต์ใน Digital Twins จดจำและรับมือกับอุปกรณ์ใหม่ ๆ ได้ Amazon Devices & Services ถูกติดตั้งด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อให้สามารถสร้างนวัตกรรมได้เร็วขึ้น มีความเป็น Modular มากขึ้น และเป็นท่อการควบคุมของการผลิตที่ง่ายดายยิ่งขึ้น ทำให้สายการผลิตสามารถเปลี่ยนการตรวจสอบ (Audit) สายการผลิตหนึ่งผลิตภัณฑ์ไปเป็นตัวอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดายผ่านซอฟต์แวร์
การทำงานของหุ่นยนต์สามารถตั้งค่าเพื่อให้การผลิตผลิตภัณฑ์ โดยมีพื้นฐานมาจากการฝึกฝนการทำงานในการจำลองเพียงอย่างเดียว ซึ่งรวมไปถึงขั้นตอนในการประกอบ, การทดสอบ, การบรรจุภัณฑ์ และการตรวจสอบ
เมื่อมีอุปกรณ์ใหม่ถูกแนะนำเข้าไปในระบบ Amazon Devices & Services ใช้โมเดล CAD เข้าไปใน NVIDIA Isaac Sim ซึ่งเป็น Open-Source โดยการจำลองหุ่นยนต์จะอ้างอิงแอปพลิเคชันที่สร้างบนแพลตฟอร์ม NVIDIA Omniverse
NVIDIA Isaac ใช้ในการสร้างข้อมูลภาพสังเคราะห์กว่า 50,000 ชุดที่แตกต่างกันจาก CAD สำหรับแต่ละอุปกรณ์ซึ่งจำเป็นต่อการฝึกฝนการตรวจจับวัตถุต่าง ๆ จากนั้นข้อมูลจะเข้าสู่ NVIDIA Isaac ROS เพื่อสร้างเส้นทางเคลื่อนที่ของแขนกลในการหยิบจับผลิตภัณฑ์
การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่นี้ถูกขับเคลื่อนโดย AWS ในการฝึกโมเดล AI บนอุปกรณ์ของ Amazon แบบเจาะจงด้วย Amazon EC2 G6 ผ่าน AWS Batch เช่นเดียวกับฟิสิกส์ของ NVIDIA Isaac Sim ที่ใช้เป็นพื้นฐานของการจำลองและสังเคราะห์สร้างข้อมูลบน Amazon EC2 G6
โซลูชันนี้ใช้ Amazon Bedrock ซึ่งเป็นบริการในการสร้างแอปพลิเคชัน Generative AI และ Agent เพื่อวางแผนภาระงานระดับสูง และการตรวจสอบแบบเจาจะในโรงงานบนพื้นฐานของการวิเคราะห์เอกสารข้อมูลของผลิตภัณฑ์
Amazon Bedrock AgentCore จะถูกใช้สำหรับการวางแผน Workflow อัตโนมัติสำหรับสถานีสำหรับสายการผลิตหลากหลายตำแหน่ง เพราะสามารถย่อยรายละเอียดข้อมูลที่เข้าใส่ไปได้หลายรูปแบบ เช่น การออกแบบ 3 มิติและคุณสมบัติพื้นผิว
เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเข้าใจสิ่งแวดล้อมรอบตัวได้ดีขึ้น NVIDIA cuMotion ซึ่งเป็นโซลูชันที่ใช้ CUDA ช่วยในการวางแผนการขยับ ทำให้การเคลื่อนไหวต่าง ๆ ไม่เกิดการกระทบกัน
นอกจากนี้ยังมีการใช้งาน FoundationPose ซึ่งเป็นโมเดลรากฐานของ NVIDIA ที่มีภาพสังเคราะห์มากกว่า 5 ล้านภาพเพื่อจัดการคาดการณ์ท่าทางและการติดตามวัตถุ เพิ่มความแม่นยำและศักยภาพของอุปกรณ์ ระบบจะสามารถเข้าใจวัตถุใหม่ ๆ ได้โดยไม่ต้องสัมผัสกัับของจริง ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านระหว่างผลิตภัณฑ์และกำจัดความต้องการในการเก็บข้อมูลเพื่อฝึกหุ่นยนต์เพิ่มเติมในแต่ละครั้งของการเปลี่ยนแปลงได้เป็นอย่างดี
ที่มา:
Robotics and Automation News
NVIDIA