NVIDIA anunció hoy que los centros de fabricación y despacho son profundamente complejos. Ya sea que lleguen nuevos auriculares o calcetines a la puerta de su casa en horas o que un vehículo salga de una línea de ensamblaje, ocurre verdadera magia con la logística impulsada por la inteligencia artificial.
Instalaciones masivas como estas están en constante cambio. Los robots recorren kilómetros de pasillos para envolver millones de productos y ayudar a los equipos de personas que los mueven. No obstante, los obstáculos están siempre presentes.
NVIDIA ha construido ISAAC Robotics Platform sobre los cimientos de NVIDIA AI y NVIDIA Omniverse. Consiste en tecnologías que traerán tecnologías de computación acelerada, inteligencia artificial y simulación a la robótica.
Hoy presentamos la plataforma Isaac Autonomous Mobile Robots (AMR) para optimizar la eficiencia operativa. Isaac AMR amplía las capacidades de NVIDIA Isaac para los desarrolladores que crean e implementan aplicaciones robóticas, permitiendo el mapeo, análisis de sitios y optimización de flotas dentro de los servidores NVIDIA EGX.
Las instalaciones industriales de este tipo pueden ser tan grandes como manzanas o estadios. Constantemente cambian, se reconfiguran o escalan para satisfacer la demanda de productos del momento. La planificación de rutas y el cambio de ruta para robots autónomos deben suceder al mismo tiempo.
Se estima que las implementaciones autónomas de robots móviles llegarán a 53,000 sitios en 2025, frente a 9,000 en 2020, según Interact Analysis. Mientras tanto, las cadenas de suministro se esfuerzan por mantenerse al día con el aumento del comercio electrónico en medio de la escasez de trabajadores y las restricciones de COVID-19.
Un obstáculo es la capacidad de desarrollar mapas robóticos de alta precisión de manera rápida y autónoma. Estos necesitan ser actualizados continuamente de acuerdo con escalamientos o fluctuaciones en las operaciones. Y aumentar la conciencia situacional de los entornos cambiantes para los robots móviles, mientras se desarrollan nuevos conjuntos de habilidades a través de la simulación, es fundamental para la eficiencia operativa.
Isaac AMR es el resultado de años de investigación y desarrollo de productos en NVIDIA. El marco está disponible en el hub del software NVIDIA NGC y dentro de la plataforma NVIDIA Omniverse, aprovechando al principio Metropolis, DeepMap y ReOpt, y pronto más tecnologías NVIDIA.
Escalado de Operaciones con Isaac AMR.
Los desafíos de inteligencia artificial y computación de los robots móviles autónomos para la fabricación y el cumplimiento de fechas de entrega no son tan diferentes a los de los vehículos autónomos.
Deben evitarse los obstáculos y las personas. Es necesario llegar a los destinos. Miles de sensores impulsados por algoritmos acelerados por GPUs ayudan a las flotas de robots autónomos a resolver el problema de los vendedores viajeros (encontrar el camino más corto) entre múltiples destinos de los flujos de trabajo industriales en constante cambio en tiempo real.
La plataforma Isaac AMR utiliza el NVIDIA Omniverse para crear digital twins de la instalación donde se implementarán los AMRs. Adicionalmente, NVIDIA Isaac Sim, construido sobre Omniverse, simula el comportamiento de flotas de robots, personas y otras máquinas en los digital twins con percepción física de alta fidelidad. También permite la generación de datos sintéticos (synthetic data) para el entrenamiento de modelos de IA.
Isaac AMR también aprovecha las tecnologías de inteligencia artificial aceleradas por GPU y SDK, incluyendo DeepMap, ReOpt y Fleet Command.
DeepMap ofrece Avances en el Mapeo.
La reciente adquisición por NVIDIA de DeepMap por parte de NVIDIA también trae avances en el mapeo para vehículos autónomos a la industria AMR.
Las implementaciones de AMR pueden acceder al SDK basado en la nube de la plataforma DeepMap para ayudar a acelerar de semanas a días el mapeo robótico de grandes instalaciones, mientras se logran precisiones de hasta un centímetro.
DeepMap Update Client permite que los mapas de robots se actualicen con la frecuencia necesaria, en tiempo real. Y el SDK de DeepMap ofrece capas de inteligencia a los mapas al agregar comprensión semántica, para que los robots puedan identificar los objetos que representan los píxeles y saber si pueden moverse en una dirección o no. También es capaz de abordar la construcción de mapas en interiores y exteriores.
Como parte de la plataforma Isaac AMR, NVIDIA DeepMap se integra con otros componentes, como Metropolis,ReOpt, Isaac Sim a través de Omniverse y más.
“El potencial que tiene ISAAC AMR para atender las industrias manufactureras de México y Brasil, las dos principales potencias industriales de América Latina, es colosal, ya que les permitría aumentar su eficiciencia logística, incrementar su productividad y abatir costos.” dijo Marcio Gomes de Aguiar, Director Regional de NVIDIA Enterprise para América Latina.
Leyenda: NVIDIA Isaac AMR en acción. La imagen se muestra como tal porque muestra una cuadrícula de vóxeles generada de nubes de puntos y no de los datos de una cámara, por lo tanto, es mucho más escaso y se espera que sea borroso.
NVIDIA Metropolis agrega Alertas Situacionales en tiempo Real.
El mapeo no tiene en cuenta todo en entornos altamente dinámicos donde las personas y las máquinas están en constante movimiento. Y los sensores avanzados integrados en los AMR no siempre son suficientes para garantizar un operación segura y eficiente.
La plataforma de análisis de video NVIDIA Metropolis satisface la necesidad de una percepción en tiempo real de mayor nivel al brindar acceso a cámaras y sensores de toda la fábrica.
Con Metropolis, los AMR pueden evitar áreas de alta congestión, eliminar los puntos ciegos y tener cuidado tanto con personas como con otros AMR. Además, los modelos previamente entrenados de Metropolis brindan una ventaja inicial en la personalización de las necesidades para la situación individual de cada cliente.
Las Librerías ReOpt Transforman la Logística.
Las librerías de NVIDIA ReOpt AI software pueden ser usadas para optimizar la planificación de la ruta del vehículo y logística en tiempo real que puede ser aplicada a las flotas de AMRs.
Se deben considerar muchos factores al decidir el tamaño óptimo de la flota de AMR que se implementará para entornos grandes y complejos. Las velocidades del robot, la duración de la batería, el tamaño y peso del transporte y el diseño de las instalaciones son factores importantes.
Las empresas pueden simular (utilizando Isaac Sim) múltiples interacciones AMR con NVIDIA ReOpt.
Estos pueden suceder de forma rápida y precisa en entornos gemelos digitales como almacenes. Y se pueden implementar antes de implementar robots en producción a medida que cambian las situaciones, lo que ahorra tiempo y dinero.
Y, una vez implementadas, las rutas deben ser optimizadas continuamente para brindar la mayor eficiencia operativa. NVIDIA ReOpt proporciona la reoptimización dinámica de rutas a una flota de AMR heterogéneos en función de una serie de restricciones.
Despliegue de los AMRs en producción:
Disponible en servidores NVIDIA EGX, la plataforma Isaac AMR mejora el desarrollo de logística impulsada por IA al proporcionar un camino completo para construir robots industriales y humanos simulaciones y optimizaciones de rutas.
Las librerías de software de NVIDIA ReOpt AI se puede optimizar la planificación y la logística de rutas de vehículos en tiempo real, lo que se puede aplicar a los AMRs.
Se deben considerar muchos factores al decidir el tamaño óptimo de la flota de AMRs que se implementarán para entornos grandes y complejos. Las velocidades del robot, la duración de la batería, el tamaño y peso del transporte y el diseño de las instalaciones son factores importantes.
Las empresas pueden simular, utilizando Isaac Sim, múltiples interacciones AMRs con NVIDIA ReOpt. Estos pueden suceder de forma rápida y precisa en entornos digital twins como almacenes. Y se pueden implementar antes de implementar robots en producción a medida que cambian las situaciones, lo que ahorra tiempo y dinero.
A escala industrial, incluso las pequeñas optimizaciones de enrutamiento pueden ahorrar miles de millones de dólares en la industria de la logística de que es de $10 billones de dólares.
Y, una vez implementada, se requiere la optimización de rutas en toda la flota para lograr la máxima eficiencia operativa. NVIDIA ReOpt proporciona la reoptimización dinámica de rutas a una flota de AMRs heterogéneos en función de una serie de restricciones. Las bibliotecas ReOpt permiten ajustes en la optimización de la planeación de rutas de robots móviles en tiempo real a mapas de Isaac SLAM (localización y mapeo simultáneos), basados en flujos de trabajo.
Implementación de AMR en la producción.
Disponible en servidores NVIDIA EGX, la plataforma Isaac AMR mejora el desarrollo de la logística impulsada por IA al proporcionar una ruta completa para construir instalaciones industriales y simulaciones de humanos y robots, así como optimizaciones de rutas.
Desde la planificación de los conceptos iniciales hasta la operación final, las empresas pueden usar la nueva plataforma para simular la velocidad, precisión y eficiencia de sus AMRs, incluida la determinación del tamaño y la naturaleza de la flota. Esto permite a las empresas escalar con precisión para satisfacer la demanda y puede generar ahorros significativos en los costos de logística de comercio electrónico.
La plataforma Isaac AMR está diseñada para ser de clase empresarial y lista para la nube. Las tecnologías NVIDIA presentadas como parte de la plataforma Isaac AMR se pueden implementar y administrar de forma segura en servidores EGX con NVIDIA Fleet Command.
