Factory Copilot – chatbot AI dla inteligentnej produkcji

Kierownicy zakładu i operatorzy napotykali poważne wąskie gardła w dostępie do użytecznych informacji produkcyjnych.

Dane operacyjne powstawały nieustannie w całej fabryce, ale trudno było do nich dotrzeć, ponieważ kluczowe informacje były rozproszone po niepołączonych systemach, bazach SQL, REST API i tysiącach plików PDF.

Aby uzyskać odpowiedź, użytkownicy musieli ręcznie przeszukiwać złożone dashboardy lub zgłaszać ticket do działu IT i czekać na odpowiedź.

Asystent AI Factory Copilot musiał spełniać kilka rygorystycznych wymagań:

• Dostęp w czasie rzeczywistym i doświadczenie użytkownika. Celem było stworzenie rozwiązania, które pobiera dane w czasie rzeczywistym i prezentuje je w intuicyjnym interfejsie opartym na Angularze. Miało ono uprościć analizę KPI, śledzenie zleceń produkcyjnych, wsparcie w konfiguracji urządzeń i monitorowanie stanu maszyn.
• Przetwarzanie języka naturalnego. Musieliśmy zaprojektować chatbota, który przetwarza zapytania w języku naturalnym jednocześnie w bazach SQL, dokumentach PDF, REST API i systemach SAP.
• Bezpieczeństwo i skalowalność. Kluczowe było wdrożenie bezpieczeństwa opartego na rolach i szyfrowania, a także architektury, która sprawdzi się we wdrożeniach przemysłowych na dużą skalę.

Na podstawie tych wymagań Akveo stworzyło Factory Copilot – chatbota opartego na AI, w pełni zintegrowanego z platformą Factory Intelligence.

Factory Copilot, oparty na GPT-4 z Azure OpenAI, Semantic Kernel i Azure AI Search, działa jako warstwa konwersacyjna nad centralnym orkiestratorem platformy.

Dzięki copilotowi użytkownicy mogą:

• Przeglądać dokumentację fabryki
• Analizować telemetrię maszyn
• Sprawdzać alerty i ich statystyki
• Przeglądać dane produkcyjne z Power BI
• Pobierać informacje z różnych systemów fabryki

Jeśli zapytanie jest niejasne, copilot zadaje dodatkowe pytania przed jego wykonaniem.

Kluczowe funkcje:

• Analiza KPI w czasie rzeczywistym. Użytkownicy mogą zadawać pytania o KPI produkcji (np. „Jaki był KPI maszyny Y w zeszłym tygodniu?”) i otrzymywać odpowiedzi oparte na bieżących danych i analizach z fabryki.
• Śledzenie zleceń produkcyjnych. Chatbot potrafi pobierać najnowsze zlecenia produkcyjne i śledzić aktywność we wszystkich połączonych łańcuchach procesów.
• Wsparcie w konfiguracji urządzeń. Copilot pomaga użytkownikom konfigurować i obsługiwać konkretne urządzenia, przeszukując dokumentację fabryki, instrukcje urządzeń i techniczne pliki PDF.
• Monitorowanie stanu maszyn i konserwacja predykcyjna. Użytkownicy mogą w czasie rzeczywistym sprawdzać stan maszyn, alerty i informacje o konserwacji predykcyjnej. Gdy system wykryje potencjalny problem, może z wyprzedzeniem zaproponować działania serwisowe.
• Integracja danych z wielu źródełFactory Copilot jednocześnie korzysta z baz SQL, dokumentów PDF, pipeline'ów telemetrycznych Azure IoT Hub, osadzonych raportów Power BI, SAP i REST API, aby udzielać kompletnych odpowiedzi bezpośrednio w aplikacji.

Architektura mikroserwisów

Platforma Factory Intelligence opiera się na modułowej architekturze mikroserwisów. Takie podejście zapewnia wysoką wydajność i dużą skalowalność.

Poszczególne usługi odpowiadają za różne zadania i komunikują się przez Azure Service Bus. Gdy wystąpi zdarzenie, na przykład nowy alert maszyny, odpowiednie usługi otrzymują powiadomienie i mogą reagować równolegle, nie blokując się nawzajem.

Poniższa tabela przedstawia krótkie podsumowanie usług platformy.

Wszystkie usługi korzystają z centralnej bazy MongoDB. Dzięki temu dane fabryki pozostają spójne i natychmiast dostępne w całym systemie.

Implementacja techniczna

Factory Copilot zaprojektowano tak, by radził sobie z bardzo złożonymi zadaniami na danych, a jednocześnie zapewniał proste doświadczenie użytkownika.

W tym celu wdrożyliśmy następujące rozwiązania techniczne:

Słownik fabryki

System rozumie przemysłowe słownictwo specyficzne dla fabryki, np. nazwy maszyn i urządzeń, reguły alertów, sygnały i telemetrię. Terminy te są przechowywane w Azure AI Search. Copilot weryfikuje je przed wysłaniem zapytania, co zapobiega błędnym lub źle zinterpretowanym żądaniom.

Inteligentne zapytania o dane

Stworzyliśmy silnik narzędzi oparty na DAG, który ustala najlepszy sposób pozyskania informacji z różnych źródeł danych. Potrafi łączyć dane z wielu źródeł i przetwarzać wyniki we właściwej kolejności.

Dynamiczne wizualizacje

System automatycznie dobiera najodpowiedniejszą formę prezentacji wyników. W zależności od danych może pokazywać informacje w postaci wykresów, tabel lub innych odpowiednich wizualizacji.

Bezpieczeństwo

Copilot korzysta z kontroli dostępu opartej na rolach i szyfrowania. Użytkownicy mają dostęp wyłącznie do danych i analiz, do których mają uprawnienia.