SmartLab 4.0 Project
Η D-cube & η Veltia Labs for Life υλοποιούν το ερευνητικό πρόγραμμα “SmartLab 4.0” για την αγροδιατροφική βιομηχανία
Μία καινοτόμος, αυτοματοποιημένη και ολοκληρωμένη λύση για την αγροδιατροφική βιομηχανία, με τη χρήση μηχανικής μάθησης και τεχνολογιών τελευταίας τεχνολογίας
Εισαγωγή
Ήταν μεγάλη μας χαρά που συμμετείχαμε στο Συγχρηματοδοτημένο από την Ευρώπη και την Ελλάδα Ερευνητικό Πρόγραμμα, που ονομάζεται “SmartLab4.0” με κωδικό έργου Τ2ΕΔΚ-00478, τους τελευταίους 30 μήνες, σε συνεργασία με την Veltia Labs for Life, τον έμπιστο μας συνεργάτη.
Το πρόγραμμα ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 2020 και ολοκληρώθηκε τον Μάιο του 2023.
Η καινοτομία του προγράμματος κρύβεται στην εφαρμογή τεχνολογιών μηχανικής μάθησης και τεχνητής νοημοσύνης που επιτρέπουν συνεχή και αυτοματοποιημένη επικοινωνία μεταξύ μηχανών και εργαλείων μετρήσεων και του κεντρικού εργαστηριακού συστήματος διαχείρισης πληροφοριών.
Παρουσιάζουμε το ερευνητικό πρόγραμμα SmartLab 4.0
Η βασική ιδέα του Smart Laboratory Information System ήταν η αυτοματοποίηση και ο απρόσκοπτος συνδυασμός μηχανών, ανθρώπων, διαδικασιών και δεδομένων, για τη διαμόρφωση τάσεων τελευταίας τεχνολογίας, που τελικά θα οδηγήσουν στην αναταραχή της σύγχρονης βιομηχανίας.
Το Industry 4.0 ήταν στην πραγματικότητα η πρώτη βιομηχανική επανάσταση στην οποία η χώρα μας, η Ελλάδα, κλήθηκε να συμμετάσχει ενεργά. Το “SmartLab4.0” στόχευε στη δημιουργία ενός ευρέος φάσματος καινοτόμων και αποδοτικών ερευνητικών δραστηριοτήτων, που επιτρέπουν την ταχεία εφαρμογή τους στις γραμμές παραγωγής του Veltia Lab for Life, προσφέροντας ταυτόχρονα μια ολοκληρωμένη λύση με άμεσο οικονομικό και επιχειρηματικό αντίκτυπο, βασισμένη σε προηγμένη τεχνολογία όπως τεχνητή νοημοσύνη, μηχανική εκμάθηση και ανάλυση δεδομένων.
SmartLab project’s main goal
Η D-Cube ένωσε τις δυνάμεις της με τη Veltia Labs for Life για να εκπληρώσει 2 κοινά οράματα για το έργο:
1) Διευκόλυνση της μετάβασης της γραμμής παραγωγής της Veltia Labs for Life σε ¨Εργαστήριο του μέλλοντος»
2) Ανάπτυξη, επίδειξη και εμπορική αξιοποίηση μιας νέας κάθετης λύσης στον τομέα των εργαστηριακών αναλύσεων στον αγροδιατροφικό κλάδο
Πώς το ερευνητικό πρόγραμμα SmartLab 4.0 πραγματοποιήθηκε
Αυτό το ερευνητικό έργο περιελάβανε την ανάπτυξη ενός συστήματος έξυπνου εργαστηρίου με τη χρήση μηχανικής εκμάθησης και τεχνητής νοημοσύνης. Το βασικό σύστημα ενσωμάτωσε όλες τις διαδικασίες που διεξάγονται σε τυπικά εργαστήρια (όπως Περιβαλλοντικά, Διαιτητικά, Μικροβιολογικά και Υπολειμματικά), για να διευρύνει το μερίδιο αγοράς στο οποίο θα απευθύνεται το τελικό σύστημα. Το βασικό σύστημα είχε ενσωματωμένους έξυπνους πράκτορες (smart-edge agents) που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ των μηχανών και έκαναν τη μέτρηση των δειγμάτων (χημικοί αναλυτές, μετρήσεις βάρους κ.λπ.) γρήγορη και αδιάλειπτη.
Επιπλέον, καινοτόμες μέθοδοι βαθιάς μάθησης βασισμένες στην ανάπτυξη επαναλαμβανόμενου νευρωνικού δικτύου (RNN) σχεδιάστηκαν για να επιτρέψουν την ανάλυση δεδομένων διασυνδεδεμένων μηχανών και να ανιχνεύσουν οποιαδήποτε απροσδόκητη συμπεριφορά. Μια σημαντική παράμετρος ήταν η ενσωμάτωση μίας βάσης Internet of Things για τη διανομή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τα εργαστήρια για την επίτευξη άμεσης εποπτείας.
Για την αναβάθμιση της εξυπηρέτησης των πελατών, αναπτύχθηκε ένα σύστημα Extranet για την παροχή πληροφοριών σχετικά με την πρόοδο των δειγμάτων των πελατών και τις μετρήσεις τους σε πραγματικό χρόνο (ιχνηλασιμότητα αναλύσεων). Τέλος, συλλέξαμε και αναλύσαμε ποιοτικά όλα τα δεδομένα για να δημιουργηθεί ένα σύστημα επιχειρηματικής ευφυΐας που ευνοεί τη λήψη αποφάσεων με βάση ένα ευρύ φάσμα αναφορών και δεικτών (στατιστικά, κανόνες συσχέτισης, γραφήματα κ.λπ.).
Τι συμπεριελάμβανε το ερευνητικό πρόγραμμα SmartLab 4.0
Το έργο διάρκειας 30 μηνών κάλυψε μία ποικιλία δραστηριοτήτων τελευταίας τεχνολογίας, συμπεριλαμβανομένης της απόκτησης και αξιολόγησης δεδομένων σε πολλαπλές χρήσης, και λαμβάνοντας υπόψη την εμπορική εκμετάλλευση της τελικής λύσης.
Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στον καθορισμό των S.M.A.R.T. στόχων μαζί με ποσοτικούς και ποιοτικούς βασικούς δείκτες απόδοσης (Key Performance Indicators). Επιπλέον, η διάδοση των επιτευγμάτων του έργου ήταν η κορυφαία προτεραιότητα της κοινοπραξίας, η οποία εκμεταλλεύτηκε πολλαπλά και ποικίλα κανάλια επικοινωνίας.
Μονάδες που αναπτύχθηκαν κατά την υλοποίηση του SmartLab 4.0.
Με βάση τους κεντρικούς μας στόχους ακολουθήσαμε συγκεκριμένες εργασίες για να σχεδιάσουμε και να αναπτύξουμε ένα καινοτόμο σύστημα έξυπνων εργαστηρίων (smart laboratory system), με τη χρήση της μηχανικής εκμάθησης και της τεχνητής νοημοσύνης.
Συνοπτικά, οι κύριες εργασιακές μονάδες που ολοκληρώθηκαν ήταν:
Ανάπτυξη έξυπνων εργαστηρίων
1. Ανάπτυξη έξυπνων εργαστηρίων (smart laboratory information system) που συμπεριλαμβάνουν όλες τις διαδικασίες που εκτελούνται σε τυπικά εργαστήρια όπως Επιμολυντών Τροφίμων, Διαθρεπτικής Επισήμανσης Τροφίμων, Περιβάλλοντος, Υπολειμμάτων, Μικροβιολογικό.
Πλήρης ψηφιοποίηση του κύκλου ζωής των εργαστηρίων από την παραλαβή των δειγμάτων, την μέτρησh και γνωμάτευση των αποτελεσμάτων, μέχρι την εκτύπωση των πιστοποιητικών και την αυτοματοποίηση της επικοινωνίας με τους πελάτες.
Ανάπτυξη έξυπνων πρακτόρων για επικοινωνία μεταξύ μηχανών
2. Ανάπτυξη έξυπνων πρακτόρων (smart edge agents) για επικοινωνία μεταξύ μηχανών (machine-to-machine).
Έξυπνες διεπαφές αυτόματης ανάγνωσης και μετασχηματισμού των δεδομένων των μηχανών, με στόχο την επιτάχυνση της εξυπηρέτησης των δειγμάτων και την ελαχιστοποίηση του ανθρώπινου λάθους.
Ανάπτυξη Νευρωνικού Δικτύου εντοπισμού ανωμαλιών
3. Ανάπτυξη Νευρωνικού Δικτύου εντοπισμού λανθασμένων μετρήσεων από μηχανές (anomaly detection).
Έξυπνο αναδρομικό δίκτυο μηχανικής μάθησης για την αναγνώριση της μη αναμενόμενης συμπεριφοράς των μηχανημάτων, σε πραγματικό χρόνο.
Ανάπτυξη υπόβαθρου IIoT
4. Ανάπτυξη υπόβαθρου IIoT για παρακολούθηση παραγωγής σε πραγματικό χρόνο.
Ενιαίο σύστημα συλλογής, καταγραφή, επεξεργασίας και παρακολούθησης της ροής των δειγμάτων και των εργαστηριακών διαδικασιών σε πραγματικό χρόνο.
Ανάπτυξη συστήματος επικοινωνίας Extranet
5. Ανάπτυξη συστήματος επικοινωνίας με Πελάτες (Extranet) Δυναμική πλατφόρμα εξυπηρέτησης των πελατών με αυτοματοποιημένη λήψη πιστοποιητικών και γνωματεύσεων καθώς και ενημέρωση της πορείας των δειγμάτων τους, σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.
Ανάπτυξη συστήματος ευφυίας
6. Ανάπτυξη συστήματος επιχειρηματικής ευφυίας (Business Intelligence)
Πολυκριτηριακές αναφορές υποβοήθησης λήψης αποφάσεων και βελτιστοποίησης των διαδικασιών παραγωγής.
Κατά τη διάρκεια των 6 αυτών σταδίων η D-cube ανέλαβε τα δικά στης στάδια ανάπτυξης, με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης και υπερσύγχρονων τεχνολογιών ώστε να μορφοποιήσει καινοτόμες τάσεις που θα οδηγήσουν στην εκκίνηση του μετασχηματισμού της μοντέρνας Αγροδιατροφικής βιομηχανίας.
Προϋπολογισμός και χρηματοδοτήσεις για το πρόγραμμα Smart laboratory Information System
Το συνολικό διαθέσιμο budget για το ερευνητικό πρόγραμμα “SmartLab 4.0” ήταν 461.375,00 €. Η D-cube είχε προϋπολογισμό του ύψους των 216.500,00 €, με τα 173.200,00 € να είναι Δημόσια Δαπάνη, ενώ ο προϋπολογισμός της Veltia Labs for Life, ήταν 244.875,00 €, με Δημόσια δαπάνη τις 159.168,75 €.
Το πρόγραμμα υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ – ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και η συγχρηματοδότηση έγινε από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ). Επιπλέον, το πρόγραμμα υποστηρίχθηκε από την Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία (ΕΥΔ ΕΠΑνΕΚ) και στην Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους τομείς Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης και Καινοτομίας (ΕΥΔΕ ΕΤΑΚ).
Ο στόχος μας κατά την ανάπτυξη του “SmartLab4.0”
Ο τελικός σκοπός του συγκεκριμένου ερευνητικού έργου είναι η καταχώρηση του “SmartLab 4.0” ως Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών Εργαστηρίου (LIMS), καθώς και η καθιέρωση του σε όλες τις θυγατρικές εταιρίες του ομίλου της Veltia, και, αν υπάρχει η επιθυμία, στα εργαστήρια του ομίλου Tentamus, που αποτελείται από περισσότερα από 100 εργαστήρια παγκοσμίως.
Επιπλέον, επιδιώκουμε εμπορική εκμετάλλευση σε μικρού και μεσαίου μεγέθους εργαστήρια εκτός του δικτύου της Tentamus σε όλο τον κόσμο. Το εργαστήριο της Tentamus έχει ήδη λάβει τη δοκιμαστική εκδοχή του λογισμικού για την αξιολόγηση του.
Θέλετε να μάθετε περισσότερα; Επισκεφτείτε https://www.d-cube.eu/el/smart-laboratory-information-system/
Σε όποιον κλάδο κι αν δραστηριοποιήστε επικοινωνήστε μαζί μας και μάθετε πώς μπορεί η επιχείρηση σας να επωφεληθεί από τη μοντέρνα τεχνολογία.
