A medida que aumenta la automatización industrial, la seguridad se convierte en un desafío mayor y una prioridad para las empresas.
La seguridad abarca múltiples aspectos:
- Seguridad del sistema: Una búsqueda racional del riesgo de percance aceptable dentro de una perspectiva de sistemas.
- Seguridad de la funcionalidad prevista: La ausencia de riesgos irrazonables debidos a peligros resultantes de insuficiencias funcionales de la funcionalidad prevista o por un uso indebido razonablemente previsible por parte de las personas.
- Seguridad funcional: Parte de la seguridad global que depende del correcto funcionamiento de los sistemas relacionados con la seguridad y de las instalaciones externas de reducción de riesgos.
- Seguridad de los trabajadores: Proporcionar un entorno de trabajo seguro para los empleados mediante la incorporación de equipos y procedimientos seguros en el lugar de trabajo.
- Y otros tipos de seguridad más generales.
La misma solución tecnológica que está impulsando la automatización se puede utilizar para abordar también la seguridad: la inteligencia artificial.
Las plataformas de seguridad estacionarias de afuera hacia adentro impulsadas por IA, que monitorean la actividad en muchas máquinas o robots distribuidos, pueden orquestar de manera predictiva y proactiva políticas de seguridad consistentes. Las máquinas y robots equipados con seguridad reactiva de adentro hacia afuera pueden detectar cualquier interacción específica dentro de su espacio de trabajo y tomar las medidas adecuadas.
IEC 61508 es una norma internacional publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Consiste en métodos para aplicar, diseñar, implementar y mantener sistemas relacionados con la seguridad.
Utilizando la arquitectura general IEC 61508, la IA se puede utilizar para implementar la función de seguridad o para ayudar a la seguridad funcional a proporcionar medidas adicionales de reducción de riesgos.
El uso de la IA en los sistemas relacionados con la seguridad se está analizando en las próximas actividades internacionales de normalización, como la norma ISO/IEC TR 5469 y la norma ISO/IEC AWI TS 22440, que está desarrollando el grupo de trabajo conjunto ISO/CEI JWG 4.
Los ejemplos de la tabla describen algunos casos de uso típicos de seguridad que pueden beneficiarse de la IA.
| Caso de Uso | Máquinas Vigiladas |
|---|---|
| Detección de la posición y el movimiento de las personas hacia una zona de seguridad de la máquina. | cinta transportadora, puerta rápida, robot colaborativo, robot móvil autónomo, carretilla elevadora |
| Detectar máquinas que se mueven en dirección a un área prohibida o en dirección a otras máquinas; máquinas que se mueven a una velocidad excesiva o a una fuerza excesiva. | robot móvil autónomo, carretilla elevadora |
| Detección de defectos o materiales que puedan causar riesgos de seguridad basados en normas como ANSI/RIA R15.08, etc. | robot móvil autónomo, tren, avión |
| Detección y clasificación de poses y movimientos de trabajadores u objetos. | Fábrica, almacenes |
Los siguientes ejemplos de respuestas a esas funciones de seguridad proactivas se ordenan según el nivel creciente de intervención:
- Actualización de estadísticas para optimizar posteriormente las interacciones trabajador-máquina o máquina-máquina, cambiar el plano de planta de la fábrica o mejorar la formación de los trabajadores.
- Informar a un supervisor de seguridad.
- Generación de alertas visibles y sonoras a los trabajadores, a través de alertas locales de máquinas o dispositivos personales.
- Reducir la velocidad o detener una máquina (actuando como limitador de velocidad o fuerza).
- Cambiar la posición o trayectoria de la máquina.
- Impedir el inicio de la misión del equipo.
- Activación de dispositivos de protección contra peligros.
NVIDIA IGX Orin combina hardware de nivel industrial con software y soporte de nivel empresarial para implementar seguridad reactiva de adentro hacia afuera y proactiva de afuera hacia adentro en la misma plataforma:
- Framework de Seguridad de la IA
- Framework para proporcionar seguridad proactiva a través de la IA.
- Paquete de Extensión de Seguridad (SEP)
- Servicios de seguridad para la evitación, detección y control de fallos aprovechando las extensiones de seguridad de hardware
- Edge Safety Link, un protocolo de comunicación de seguridad.
- Extensiones de Seguridad de Hardware:
- Cientos de mecanismos de diagnóstico implementados en elementos de SoC NVIDIA Orin (CPU, GPU, aceleradores, interfaces, ECC, etc.), pruebas en el sistema, monitores de reloj, temperatura y voltaje, etc.
- Isla de Seguridad Funcional (FSI): Un conjunto independiente y redundante de procesadores con memoria integrada que se utiliza como procesador de supervisión y seguridad que funciona junto a otros motores SoC.
- MCU de Seguridad: Un microcontrolador de terceros con certificación de seguridad, que colabora con FSI y Orin SoC, y controla los monitores de voltaje y temperatura a nivel de placa.
- Documentación de Seguridad
- Conjunto de documentos (nota de aplicación de seguridad, manual de seguridad y FMEDA) para respaldar los casos de seguridad del cliente.
Ejemplo de Seguridad en Acción
Este es un ejemplo de seguridad proactiva y reactiva en acción, implementado en colaboración con FORT Robotics y Protex.AI.
En el ejemplo, una cámara IP HD conectada con Ethernet a NVIDIA IGX que ejecuta la pila de IA de Protex detecta a un trabajador que se mueve hacia una máquina móvil industrial.
- Si un trabajador cruza la zona de seguridad de advertencia, los comandos IGX encienden una alarma visible (seguridad proactiva).
- Si el trabajador continúa o cruza la zona de seguridad de parada, la pila de seguridad FORT en IGX ordena (WiFi) al punto final FORT (integrado en la máquina) que active la parada de emergencia (seguridad reactiva).
La aplicación de visión artificial en el edge Protex utiliza NVIDIA DeepStream 6.2 y el modelo Protex se ha entrenado con el Kit de Herramientas NVIDIA TAO y se ha cuantificado con NVIDIA TensorRT.
Para obtener más información, mira el sitio web de NVIDIA IGX Orin.