MTA SZTAKI The Computer and Automation Research Institute, Hungarian Academy of Sciences

Átírás

1 Mérhető, zárt minőségirányítás Quantifiable, Closed, Quality Control (QC) 2 Dr. Viharos Zsolt János Fraunhofer Projektközpont, MTA SZTAKI Mérnöki és Üzleti Intelligencia Kutatólaboratórium Vezető: gyártási és üzleti folyamatok Kende u , H-1111 Budapest Tel: viharos.zsolt@sztaki.mta.hu MTA SZTAKI The Computer and Automation Research Institute, Hungarian Academy of Sciences 2 1

2 MTA SZTAKI Established in 1964 EU Centre of Excellence in IT, Computer Science and dcontrol Basic and applied research Contract-based R&Đ&I activity mainly on complex systems, turnkey realizations Transferring up-to-date results to industry and universities Basic research Computer science Systems- and control theory Engineering and business intelligence Machine perception and humancomputer interaction Applied research and innovation Vehicles and transportation systems Production informatics and logistics Energy and sustainable development Security and surveillance Networking systems and services, distributed computing Key figures Budget Meuros/year ~30% basic funding Staff % scientific Cost structure Personnel 38% Operational 51% Investments 11% 3 Computer science Theory of algorithms and databases Algorithmic and architectural questions of chips with thousand processors Parametric complexity Quantum computing Graph theory and combinatorics Machine learning Natural language processing Big data, data mining Distributed information systems Cognitive info communication 4 2

3 Systems- and control theory Beyond linear systems Description and analysis of nonlinear systems Special nonlinear system models: bilinear, affine, linear parameter varying (LPV) Switching and hybrid systems Applications in system identification, change detection and control 5 Machine perception and human-computer interaction 3D/4D geometric processing and visualization Sensor networks Pattern recognition Language technology aspects of human-machine interactions Searching in multimedia systems 6 3

4 Engineering and business intelligence Operations research and scheduling theory Cooperative planning and control Mathematical and constraint programming Adaptive, stochastic resource management Artificial intelligence and machine learning Agent-based (holonic) systems Complex geometrical reasoning 7 Production informatics and logistics CIM, IMS Robotics Process planning Production planning and logistics Production network mng. Logistics and inventory mng. Manufacturing Execution Systems (MES) Digital Factories Diagnosis and maintenance 8 4

5 Vehicles and transportation systems Positioning and navigation Improving tracking stability Lane and obstacle detection, avoiding unintended lane departure and collision Special control problems: active suspension, power-train stability control Cooperative vehicle control Unmanned vehicles Without an active suspension system With an active suspension system 9 Energy and sustainable development Cooperation with Nuclear Power Plant Paks Optimisation of energy distribution ib ti networks Supervision and maintenance planning of wind turbines and wind turbine farms 10 5

6 Security and surveillance Network security Multi-camera surveillance systems Remote sensing and remote monitoring Event and behavior recognition Web-spam filtering Digital color holographic microscope 11 Networking systems and services, distributed computing Grid and cloud computing Ubiquitous computing Service-oriented computing Semantic web 3D internet-based and augmented collaboration BIG Data applications Social intelligence and mobile internet applications Visual information analysis and search 12 6

7 Virtual institutes and project centers European Research Consortium for Informatics and Mathematics ( Fraunhofer Project Center for Production Mng. and Inf. ( Virtual Research Centre in Infobionics Open Science Grid Cons. WWW Consortium 13 Main domestic and international partners 14 7

8 A Fraunhofer Társaság Az 1949-ben megalakított Fraunhofer Társaság (FhG) több mint 80 kutatóegységével, beleértve a Németország különböző régióiban működtetett 59 intézetét, a műszaki és szervezési innováció egyik vezető szervezete Európában. A Fraunhofer hálózatban folytatott, alkalmazás-orientált K+F tevékenység elsődleges haszonélvezői a vállalatok, melyeken keresztül a társadalom egésze is jelentősen profitál. 15 Fraunhofer PMI a SZTAKI-ban Stuttgart Bécs Fraunhofer Ausztia (FhA) Alapítva: alkalmazott MTA SZTAKI Alapítva: alkalmazott Budapest Többéves előkészítés után, 2010-ben, a Fraunhofer Társaság stuttgarti Gyártástechnológiai és Automatizálási Intézete (IPA), az MTA SZTAKI, valamint a Fraunhofer Ausztria bécsi Termelési és Logisztikai Menedzsment központja az MTA SZTAKI keretein belül létrehozta a Fraunhofer Termelésmenedzsment és informatika Projektközpontot. A Projektközpont K+F és konzultációs szolgáltatásokat nyújt vállalatirányítási (ERP), termelés-tervezési és ütemezési (PPC, APS), termelésirányítási és felügyeleti (MES), illetve a Digitális Gyár témakörébe kapcsolódó modellezési és szimulációs rendszerek kiválasztásában, tovább-fejlesztésében és/vagy fejlesztésében. Fraunhofer Gyártástechnológiai és Automatizálási Intézet (IPA) Alapítva: alkalmazott Fraunhofer Termelésmenedzsment és informatika Projektközpont (PMI) Alapítva: szakember (IPA, FhA és MTA SZTAKI) 16 8

9 Mérnöki és Üzleti Intelligencia Kutató Laboratórium (EMI) Mérnöki és Üzleti Intelligencia Kutató Laboratórium (EMI) Vezető: Dr. László Monostori Helyettes vezető: Dr. József Váncza Cím: Budapest, MTA SZTAKI Munkatársak száma: ~30 Célunk A kutatólabor komplex termelési, logisztikai és üzleti rendszerek kutatásával és ezek működését támogató megoldások kifejlesztésével foglalkozik. Célunk a nagyméretű, nehéz mérnöki, menedzsment és üzleti problémák megoldása a mesterséges intelligencia, a kombinatorikus optimalizálás és a szimuláció eszközrendszereinek integrált alkalmazásával. Fő K+F megoldásaink mérnöki, logisztikai és üzleti rendszerek modellezése, irányítása és optimalizálása nagyméretű termelési és logisztikai rendszerek szimulációs modellezése, (Digitális Gyár) komplex rendszerek változás és zavarkezelő megoldásainak kifejlesztése kiterjesztett vállalatok és elosztott beszállítói láncok modellezése és optimalizálása termelési és logisztikai adattárházak, adatbányászat 17 Megoldások és szolgáltatások Termeléstervezés és ütemezés Termelési hálózat menedzsment Logisztika és készlet -gazdálkodás Termelésütemezés (APS) Supplier Collaboration Tool Termelési logisztika Humánerőforrás ütemezés Karbantartás ütemezés Termeléstervezés Logistics Platform Dinamikus beszállítói kapcsolattartás Raktár menedzsment eljárások Készletezési ill. be/kitárolási stratégiák Tracking & Tracing Termelés végrehajtási rendszerek (MES) MES vezérlőfelület fejlesztés (Digital Dispatcher ) Valósidejű döntéstámogatás (Integrált szimulációs támogatás MES-hez) Digitális gyártás és lean megoldások Folyamatelemzés és modellezés Adatbányászat Termelési és logisztikai szimuláció Lean termelési eszközök Diagnosztika és karbantartás Termelési és energia rendszerek megbízhatóság-központú tervezése, üzemeltetése és karbantartása Korai hibafelismerés támogatása 18 9

10 Kiemelt referenciák Autóipar Elektronika Gépipar & Logisztika Energia Audi Hungária GE Lighting Bosch Rexroth GE Energy Robert Bosch Robert Bosch Itella (Finnish Post) Hitachi Continental Hitachi Palletways Gamesa Knorr-Bremse E.ON 19 Mérhető, zárt minőségirányítás 20 10

11 Quantifiable, Closed Quality Control, (QC) 2 Problem description The prepared (QC)² reference model ensures with a step-by-step guide that supports users to close, evaluate and control their analyzed quality control loop. Solution:(QC) 2 Loop Editor software & (QC) 2 Community Main Partners WZL RWTH Aachen, German Society for Quality & Hungarian Tool Making Assoc. Results The (QC)² reference model as a methodology and the related (QC)² Loop Editor software realizing and supporting this methodology is the free tool for exploration, improvement and evaluation of company s behavior from quality aspects. (QC)² Community is for experience and solution exchange by experts dealing with quality improvements Alapgondolat Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen

12 Alapgondolat: Szabályozáselmélet és Minőségmenedzsment integrálása 23 A projekt Cím, márkanév Mérhető, zárt minőségirányítás Quantifiable, Closed Quality Control (QC)

13 Ütemezés WP01 Enabling work package WP02 Product quality WP03 Process quality WP04 WP05 WP06 System quality Transfer Concept specification Dissemination of results WP07 Feasibility Software development WP08 S S S S Coordination S = Synchronization months 25 Projekt struktúra 26 13

14 Szabályozási kör komponensek Input tényezők Zavarok Szenzorok Output tényezők Összefüggések Végrehajtó Szabályzási módszer Eltérés határok Célértékek 27 (QC)² struktúra és szerepmodell (szenzor, szabályzó és aktuátor) A szenzor fő feladata az eltérések felismerése és továbbadása a szabályzónak A szabályzó főként a probléma további kezeléséről hoz döntéseket A minőség-irányítási aktuátor a kiadott intézkedéseket hajtja végre, valamint kiértékeli ezek hatásosságát is

15 A (QC)² folyamat referencia-modell 29 Kétfunkciós megoldás Minőségi kör definiálási lépéssorozat: Eredményei: Input tényezők Zavarok Szenzorok Output tényezők Összefüggések Szabályzási módszer Eltérés határok Végrehajtó Célértékek Zárt, minőség-irányítási kör A szabályozottság kiértékelése 30 15

16 P ro ces s A ct ua to r Con tro l er S ens or Mérhető, zárt minőségirányítás Quantifiable, Closed Quality Control (QC)² Minőségirányítási szabályzókörök felmérése, fejlesztése és kiértékelése Szabályozáselmélet Visel kedés A szabályzókör céljai o Stabilitás o Robusztusság o Hatékonyság Rendszerteljesítmény paraméterei o Kiesések o Beállítás o Eltérések Minőségirányítási referencia-, és kiértékelési modell Kiérté kelés Általános, iparágfüggetlen megoldás áll bárki számára rendelkezésre Megközelítés Struktúra Disturbance Actuator Process Control unit Sensor unit - Control variable Leading variable A szabályzókör struktúrájának elemei o Folyamat o Szenzor o Szabályzó o Aktuátor 1. Feladatdefiníció 2. A szabályozandó folyamat leírása 3. Releváns paraméterek meghatározása 4. A visszacsatolás és a szabályzórendszer megtervezése 5. A szabályzókör teljesítményének kiértékelése 6. Alkalmazás Referencia-model Közösségi oldal & Szoftver alkalmazás 31 Az ingyenesen elérhető (QC)² szolgáltatás qc2.sztaki.hu Az ingyenesen elérhető (QC)² szolgáltatás két részből áll: (QC)² Loop Editor szoftvereszközből, valamint, a internetes weboldalból, amely a folyamatok fejlesztésén dolgozó szakemberek élő közösségét jelenti

17 Az ingyenesen elérhető (QC)² szolgáltatás qc2.sztaki.hu Az ingyenesen elérhető (QC)² szolgáltatás két részből áll: (QC)² Loop Editor szoftvereszközből, valamint, a internetes weboldalból, amely a folyamatok fejlesztésén dolgozó szakemberek élő közösségét jelenti. 33 Az ingyenesen elérhető (QC)² szolgáltatás Élő bemutató 34 17

18 Weboldal látogatottság 35 Weboldal látogatottság 36 18

19 A látogatások jellege 37 (QC)² Local Partnership Lokális partnerek 1 / ország Adaptív teendők Jelenlegi partnerek WZL Aachen (DE) Fraunhofer Austria (AUT) MTA SZTAKI (HU) minden más nyitott és változhat 38 19

20 Következő (QC)² bemutatás 39 Kapcsolat: Dr. Viharos Zsolt János Fraunhofer Projektközpont, MTA SZTAKI Mérnöki és Üzleti Intelligencia Kutatólaboratórium Vezető: gyártási és üzleti folyamatok Kende u , H-1111 Budapest Tel: viharos.zsolt@sztaki.mta.hu