À medida que a automação industrial aumenta, a segurança se torna um desafio maior e prioridade para as empresas.
A segurança engloba múltiplos aspectos:
- Segurança do sistema: Uma busca racional do risco de acidente aceitável dentro de uma perspectiva de sistemas.
- Segurança da funcionalidade pretendida: Ausência de risco não razoável devido a perigos resultantes de insuficiências funcionais da funcionalidade pretendida ou por utilização abusiva razoavelmente previsível por pessoas.
- Segurança funcional: Parte da segurança global que depende do funcionamento correto dos sistemas relacionados à segurança e das instalações externas de redução de riscos.
- Segurança do trabalhador: Proporcionar um ambiente de trabalho seguro para os funcionários, incorporando equipamentos e procedimentos seguros no local de trabalho.
- E outros tipos mais gerais de segurança.
A mesma solução tecnológica que impulsiona a automação pode ser usada para abordar também a segurança: a inteligência artificial.
Plataformas de segurança estacionárias externas impulsionadas por IA, que monitoram a atividade em muitas máquinas ou robôs distribuídos, podem orquestrar políticas de segurança consistentes de forma previsível e proativa. Máquinas e robôs equipados com segurança reativa de dentro para fora podem detectar qualquer interação específica dentro de seu espaço de trabalho e tomar as medidas apropriadas.
IEC 61508 é uma norma internacional publicada pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC). Consiste em métodos para aplicar, projetar, implantar e manter sistemas relacionados à segurança.
Usando a arquitetura geral IEC 61508, a IA pode ser usada para implementar a função de segurança ou para auxiliar a segurança funcional a fornecer medidas adicionais de redução de risco.
O uso de IA em sistemas relacionados à segurança está sendo analisado nas próximas atividades internacionais de padronização, como a ISO/IEC TR 5469 e a ISO/IEC AWI TS 22440 que estão sendo desenvolvidas pelo grupo de trabalho conjunto ISO/IEC JWG 4.
Os exemplos na tabela abaixo descrevem alguns casos típicos de uso de segurança que podem se beneficiar da IA.
| Caso de Uso | Máquinas Monitoradas |
|---|---|
| Detecção de posição e movimento de humanos em direção a uma zona de segurança da máquina. | correia transportadora, porta de alta velocidade, robô colaborativo, robô móvel autônomo, empilhadeira |
| Detectar máquinas se movendo na direção de uma área proibida ou na direção de outras máquinas; máquinas que se movem a uma velocidade excessiva ou a uma força excessiva. | robô móvel autônomo, empilhadeira |
| Detecção de defeitos ou materiais que possam causar riscos à segurança com base em normas como ANSI/RIA R15.08 e assim por diante. | robô móvel autônomo, trem, avião |
| Detecção e classificação de posturas e movimentos de trabalhadores ou objetos. | Fábrica, armazéns |
Os seguintes exemplos de respostas a essas funções de segurança proativas são ordenados por um nível crescente de intervenção:
- Atualização de estatísticas para otimizar posteriormente as interações trabalhador-máquina ou máquina-máquina, alterar a planta baixa da fábrica ou melhorar o treinamento do trabalhador.
- Informar um supervisor de segurança.
- Geração de alertas visíveis e sonoros aos trabalhadores, através de alertas locais da máquina ou dispositivos pessoais.
- Desacelerar ou parar uma máquina (atuando como um limitador de velocidade ou força).
- Alterar a posição ou trajetória da máquina.
- Impedindo o início da missão do equipamento.
- Ativação de dispositivos de proteção contra riscos.
O NVIDIA IGX Orin combina hardware de nível industrial com software e suporte de nível empresarial para implementar segurança proativa de dentro para fora e de fora para dentro na mesma plataforma:
- Framework de Segurança de IA
- Framework para fornecer segurança proativa por meio de IA.
- Pacote de Extensão de Segurança (SEP)
- Serviços de segurança para prevenção, detecção e controle de falhas, aproveitando extensões de segurança de hardware
- Edge Safety Link, um protocolo de comunicação de segurança.
- Extensões de Segurança de Hardware:
- Centenas de mecanismos de diagnóstico implementados em elementos SoC NVIDIA Orin (CPU, GPU, aceleradores, interfaces, ECC e assim por diante), In-System-Test, relógio, monitores de temperatura e tensão, e assim por diante.
- Functional Safety Island (FSI): Um conjunto independente e redundante de processadores com memória integrada que é usado como um processador de monitoramento e segurança trabalhando ao lado de outros motores SoC.
- MCU de segurança: um microcontrolador de segurança de terceiros, com certificação de segurança, colaborando com a FSI e a Orin SoC, e monitorando a tensão e a temperatura no nível da placa de controle.
- Documentação de Segurança
- Conjunto de documentos (nota de aplicação de segurança, manual de segurança e FMEDA) para apoiar casos de segurança do cliente.
Exemplo de Segurança em Ação
Aqui está um exemplo de segurança proativa e reativa em ação, implementada em colaboração com a FORT Robotics e a Protex.AI.
No exemplo, uma câmera IP HD conectada com Ethernet ao NVIDIA IGX executando o stack Protex AI detecta um trabalhador se movendo em direção a uma máquina móvel industrial.
- Se um trabalhador cruzar a zona de segurança de aviso, os comandos IGX ativam um alarme visível (segurança proativa).
- Se o trabalhador continuar ou cruzar a zona de segurança de parada, o stack de segurança FORT no IGX comanda (WiFi) o ponto de extremidade FORT (embutido na máquina) para ativar a parada de emergência (segurança reativa).
A aplicação de visão computacional no edge Protex usa o NVIDIA DeepStream 6.2 e o modelo Protex foi treinado com o Kit de Ferramentas NVIDIA TAO e quantizado com NVIDIA TensorRT.
Para mais informações, visita a página do NVIDIA IGX Orin.