Thin[gk]athon Distributed AI for Predictive Maintenance

Desafio "IA distribuída para manutenção preditiva na fabricação de semicondutores": pipeline de IA da borda à nuvem com o kit Infineon AI

desenvolvido pela Infineon, ZEISS Digital Innovation & Smart Systems Hub –
3 dias de idealização e prototipagem

SOBRE O THIN[GK]ATHON

O Thin[gk]athon é mais do que um hackathon clássico. É um sprint intensivo de co-inovação em que equipes interdisciplinares trabalham em desafios industriais reais.

Em menos de três dias, equipes de desenvolvimento de software, ciência de dados, engenharia embarcada e indústria desenvolvem juntos protótipos funcionais e conceitos de arquitetura técnica.

O foco está em:

• a integração de hardware e software

• trabalho com dados e tecnologias reais

• o desenvolvimento de soluções em condições práticas

O Thin[gk]athon oferece um espaço no qual novas abordagens técnicas podem ser rapidamente testadas, avaliadas e desenvolvidas.

O DESAFIO: IA DISTRIBUÍDA PARA MANUTENÇÃO PREDITIVA

Em menos de três dias, equipes de desenvolvimento de software, ciência de dados, engenharia incorporada e indústria funcionam em conjunto com protótipos e conceitos de arquitetura técnica.

O foco é sobre:

• a integração de hardware e software

• trabalhando com dados e tecnologias reais

• o desenvolvimento de soluções em condições práticas

O Thin[gk]athon oferece, portanto, um espaço no qual novas abordagens técnicas podem ser rapidamente testadas, avaliadas e desenvolvidas.

Em instalações de produção modernas na indústria de semicondutores geram continuamente dados de sensores de máquinas e sistemas. Esses dados contêm informações valiosas a partir das quais a condição de uma máquina pode ser derivada - por exemplo, em relação ao desgaste, anomalias ou mau funcionamento iminente.

Na prática, porém, esses dados muitas vezes não são usados ​​o suficiente para tomar decisões de manutenção consistentes e bem fundamentadas. Além disso, muitas vezes faltam os dados necessários para a manutenção preditiva porque ainda não foram registados de forma sistemática - mesmo na indústria de semicondutores altamente automatizada, onde a disponibilidade, a estabilidade e a precisão têm um impacto direto na produção. As empresas enfrentam vários desafios:

• Grandes quantidades de dados são criadas diretamente no local, mas devido aos recursos limitados não podem ser totalmente processadas lá para todos os casos de uso necessários
• O processamento puramente baseado em nuvem causa latências para decisões urgentes
• Ao mesmo tempo, muitas vezes faltam infraestruturas de IA adequadas ou economicamente sensatas localmente

No entanto, decisões rápidas e confiáveis são cruciais para a disponibilidade, estabilidade e desempenho de produção Este é exatamente o áreas de tensão abordam IA distribuída: a ligação inteligente da execução local de IA em sistemas de borda com treinamento e gerenciamento de modelo central na nuvem.

A MISSÃO

Desenvolve um pipeline funcional de IA da borda à nuvem para uso industrial que usa dados de sensores para detectar e visualizar automaticamente estados de erro e tirar conclusões sobre os requisitos de manutenção de uma habilitação de linha.

O ponto de partida é um ambiente de teste real em Infineon: Uma pista de teste com um sistema de transporte constitui uma aplicação prática onde os dados do sensor são registrados diretamente nos contêineres de transporte. As soluções desenvolvidas podem, portanto, não apenas ser projetadas conceitualmente, mas também verificadas e validadas diretamente no objeto real.

O objetivo é mostrar como a IA distribuída pode ser implementada em ambientes industriais - desde a aquisição de dados no sistema, passando por treinamento e implantação, até a detecção local e avaliação baseada em nuvem.

As equipes estão desenvolvendo uma arquitetura ponta a ponta que:

• Seleciona dados nos contêineres de transporte dos registros da rota de teste

• Seleciona dados nos contêineres de transporte dos registros da rota de teste. e processa dados relevantes para detecção de status

• desenvolve um conceito para os dados apropriados e arquitetura de sistema

• implementa tecnicamente o registro de dados, a descrição de status e a detecção de erros

• torna os dados de treinamento utilizáveis para estados de erro novos e conhecidos

• permite o treinamento mais eficiente possível para novos estados de erro

• Os modelos de aprendizado de máquina são treinados e opcionalmente disponibilizado automaticamente para implantação em sistemas de borda

• Detecta estados de erro localmente no dispositivo de borda

• Os estados e resultados detectados são disponibilizados e visualizados em um formato adequado

O foco aqui está em um cenário de manutenção preditiva: como você pode reconhecer antecipadamente quando a manutenção é necessária na linha - por exemplo, anormalidades em componentes mecânicos, como rolamentos ou outros elementos suscetíveis ao desgaste.

O espaço da solução inclui tecnologias industriais modernas e nativas da nuvem, especialmente no ecossistema AWS e CNCF. O uso de GenAI para descoberta de soluções e prototipagem é explicitamente desejado.

O Thin[gk]athon serve para desenvolver uma solução que não apenas funcione tecnicamente, mas também torne o valor agregado da IA distribuída para detecção de erros industriais e manutenção preditiva visível em uma aplicação real.

BENEFÍCIOS:

• colaboração direta com parceiros da indústria

• Acesso a hardware real e casos de uso industrial

• Apoio de mentores e especialistas em tecnologia

• Colaboração intensa em equipes interdisciplinares

• Rede com indústria, start-ups e pesquisa

PARTICIPANTE PERFIL

Procuramos participantes com diferentes experiências, perspectivas e habilidades.
As funções típicas são:

• Desenvolvedores de software
• Engenheiros de dados/Engenheiros de ML
• Engenheiros incorporados
• Arquitetos de sistemas
• Especialistas do setor
• Mentes criativas/IoT Entusiastas

PROPRIETÁRIO DO DESAFIO

A ZEISS Digital Innovation desenvolve soluções de software individuais para ambientes de produção complexos. Graças a um alto nível de experiência no setor e a uma ampla compreensão das inovações tecnológicas, bem como a uma mentalidade ágil, ideias de soluções inovadoras são implementadas de forma rápida e criativa.

A empresa combina experiência em:

• Engenharia de software industrial

• Dados e IA

• Arquiteturas de borda e nuvem

• Segurança cibernética

Infineon é uma das empresas líderes mundiais na indústria de semicondutores. A unidade de fabricação da Infineon Dresden foi fundada em 1994 - na época como parte da Siemens.

Hoje, Dresden é um dos maiores e mais modernos locais de fabricação, tecnologia e desenvolvimento de produtos e agora emprega mais de 4.000 pessoas em dois locais. Isto faz da Infineon Dresden um dos empregadores industriais mais importantes da região.

A Infineon Dresden fabrica mais de 400 produtos diferentes baseados em wafers de 200 mm e 300 mm para todas as quatro áreas de negócios do grupo. Com a Smart Power Fab, a Infineon está inaugurando em Dresden uma das mais modernas e ao mesmo tempo mais flexíveis instalações de produção de semicondutores de 300 mm da Europa, com um dos maiores espectros de tecnologia do mundo.

Na Thin[gk]athon, a ZEISS Digital Innovation e a Infineon Technologies trazem um verdadeiro desafio do contexto da IA Industrial e da IA Distribuída.

PARCEIROS
Sistemas Inteligentes Hub

Infineon Technologies

Inovação Digital ZEISS


RESULTADOS E RECONHECIMENTO
As melhores equipes têm a oportunidade de:

• desenvolver ainda mais suas ideias junto com parceiros do setor

• para tornar seus resultados visíveis na rede Smart Systems Hub.