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VIO (Visual Inspection Orchestrator)
Utiliser une solution d’edge Open Source pour améliorer l’inspection dans vos usines
Comptoir OCTO X Duck Conf
09/03/23
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Yannick
DRANT
Karim
SAYADI
karim.sayadi@octo.com
yannick.drant@octo.com
Machine Learning Engineers
chez OCTO Technology
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03
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Agenda
Introduction
L’origine
VIO - Une brique MLOps
VIO - Un framework
modulaire
A retenir (takeaways)
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Introduction
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L’inspection visuelle dans le contexte du digital manufacturing
ERP
Shifts
Maintenances
MES
Recipes
Metrology
Defectivity
…
ERP
Shifts
Maintenances
MES
Recipes
Metrology
Defectivity
…
IoT Edge
ERP
Shifts
Maintenances
MES
Recipes
Metrology
Defectivity
Plant IT Nomenclatures
Use cases
Control
Tower
Visual
Inspection
Orchestrator
Predictive
maintenance
…
Data lake
Semantic Layer (for multi sources data)
Data
Models
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Étapes du développement d’un cas d’usage d’IV
Où est-ce que la solution VIO est pertinente ?
Une architecture de
modèle est
éprouvée
(avec apport de
valeur)
un cas d’usage est
identifié
@Scale: On récupère
l’architecture et on l'intègre
dans une usine
d'entraînement permettant le
déploiement du modèle ainsi
que son réentraînement
automatique
MVP: On déploie le modèle
sur une ligne de production
pour valider la pertinence du
modèle et son usage
Le use case est
validé sur une
ligne de
production
POC: On entraîne un
premier modèle pour valider
la détection du signal sur ce
use case
Le besoin
client
Notre
apport de
valeur
Echelle de maturité
VIO-edge
ML fail/fast VIO edge/hub
cas d’usage
non identifié
processus d’idéation
(Event Storming)
Besoin en cours
d’identification
Stade de
déploiem
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VIO
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L’origine
02
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C’est quoi l’inspection visuelle ?
Contrôle qualité, non destructif, en milieu industriel (par exemple: sur une chaîne de production)
Acquisition
Inférence
Décision métier
Stockage
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Des problématiques communes aux industriels
Corrosion Detection Plastic Welding Control
20 control points
Welding Detection
Des exemples d’inspection visuelle réalisée par nous pour des industriels
Visual inspection by drones
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Un pattern émerge
Et si on créait un socle générique et facilement adaptable qui nous permettrait
de démarrer rapidement ces projets, sans repartir de zéro à chaque fois ?
Acquisition
Inférence
Décision métier
Stockage
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Naissance de Visual Inspection Orchestrator
Le why de VIO
1 - Aller en prod
rapidement
2 - S’adapter facilement
à l’environnement du
central et de l’usine
3 - Scalable
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Visual Inspection Orchestrator disponible: octo-technology/VIO (github.com)
VIO en open source
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VIO - Une brique
MLOps
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La dualité Edge x Cloud dans la chaîne de déploiement
Central
station
Edge stations
Usines (Edge)
Data Gathering
Model Monitoring
Model Factory (re-training)
Fleet Management
Software Factory
Cloud
Automatisation
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VIO - Un accélérateur Edge x Cloud
Central
station
Edge stations
Usines (Edge)
Data Gathering
Model Monitoring
Model Factory (re-training)
Fleet Management
Software Factory
Cloud
Cloud agnostique
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L’objectif du framework VIO
Hardware + Software + data + ML
“Une plateforme centralisée dédiée à l’inspection visuelle qui permet
de gérer le cycle de vie de la donnée, des modèles, ainsi que du
hardware en usines de manière standardisée et scalable”
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VIO
Un accélérateur porté sur la réutilisation
๏ Une application flexible : vous pouvez facilement faire
évoluer nos choix de technologies et d'implémentations sans
impacter l'intégralité du code
๏ Un langage commun avec les gens du métier :
l'architecture traduit le savoir métier au lieu d'être centrée
sur les détails d'implémentation
๏ Un standard d'équipe : une façon plus ou moins uniforme de
faire du développement, un moyen efficace pour
on-boarder des gens dans l'équipe,
๏ Des guidelines de design applicatif : l'ajout de nouveaux
use cases est plus évident
๏ Du code testable facilement
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VIO - Un framework
modulaire
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VIO à l’edge - Un socle générique et adaptable
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Adapter
Adapter
Adapter
Adapter
Use case
Entity
Entity
“ The center of your application is not the database. Nor is it one or more of the frameworks you may be
using. The center of your application is the use cases of your application ”
Robert C. Martin (Uncle Bob)
Configuration
Comment concevoir un tel système ?
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Adapter
Adapter
Adapter
Adapter
Use case
Entity
Entity
Configuration
Objets du domaine métier
Interfaces vers des services
externes (stockage…)
Implémentations
concrètes des interfaces :
éléments d’infrastructure
Processus s’exprimant en langage métier
(manipule des entités + des ports)
Configuration externalisée
dépendant de l’environnement
Domain-Centric Architecture : les concepts-clés
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Adaptée à notre contexte, ça donne ceci
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Le coeur de la machine: le processus d’inspection
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TfServingDetectionWrapper
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La capture: fake it till you receive it
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L’inférence: parce qu’à un moment, il faut bien faire de l’IA
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Le stockage d’images: pour nos futurs (ré-)entraînements
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Le stockage de métadonnées: pour faire de jolis dashboards
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Un environnement, une configuration
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VIO - Un accélérateur Edge x Cloud
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Model Factory (re-training)
Fleet Management
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Pipeline intelligence artificielle ML
Storage Monitoring Edge
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Central server
Edge solution
Usine/
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L’architecture de référence Visual Inspection
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MLOPS
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Entrainement
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Déployement
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Automatisation
Besoins business
Correction de bogues
Configuration
Schema
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Une équipe pluridisciplinaire pour mener le projet à bien, alignée sur des objectifs communs
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A retenir (takeaways)
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Un accélérateur
๏ Open Source
๏ Cloud agnostique: Azure, AWS, GCP
๏ ML framework agnostique: Tensorflow, Scikit-learn, PyTorch
๏ Compute agnostique: CPU (x86, arm), GPU, TPU, Coral
๏ Sensor agnostique: PiCamera, USB camera, Basler cameras (matrix, linear), Flir camera (thermal)
๏ Integration: OPCUA, MES..
๏ Interfaces: tablette, PC..
Synthèse
Pensez à visiter octo-technology/VIO (github.com)
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Karim
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karim.sayadi@octo.com
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Comptoir - Utiliser une solution d'edge Open Source pour améliorer l'inspection visuelle dans vos usines

  • 1. 1 Coin Coin ! La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved X
  • 2. 2 Coin Coin ! La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO (Visual Inspection Orchestrator) Utiliser une solution d’edge Open Source pour améliorer l’inspection dans vos usines Comptoir OCTO X Duck Conf 09/03/23
  • 3. 3 Coin Coin ! La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Yannick DRANT Karim SAYADI karim.sayadi@octo.com yannick.drant@octo.com Machine Learning Engineers chez OCTO Technology
  • 4. Coin Coin ! 4 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved 03 02 01 05 04 Agenda Introduction L’origine VIO - Une brique MLOps VIO - Un framework modulaire A retenir (takeaways)
  • 5. Coin Coin ! 5 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Introduction 01
  • 6. Coin Coin ! 6 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved L’inspection visuelle dans le contexte du digital manufacturing ERP Shifts Maintenances MES Recipes Metrology Defectivity … ERP Shifts Maintenances MES Recipes Metrology Defectivity … IoT Edge ERP Shifts Maintenances MES Recipes Metrology Defectivity Plant IT Nomenclatures Use cases Control Tower Visual Inspection Orchestrator Predictive maintenance … Data lake Semantic Layer (for multi sources data) Data Models
  • 7. Coin Coin ! 7 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Étapes du développement d’un cas d’usage d’IV Où est-ce que la solution VIO est pertinente ? Une architecture de modèle est éprouvée (avec apport de valeur) un cas d’usage est identifié @Scale: On récupère l’architecture et on l'intègre dans une usine d'entraînement permettant le déploiement du modèle ainsi que son réentraînement automatique MVP: On déploie le modèle sur une ligne de production pour valider la pertinence du modèle et son usage Le use case est validé sur une ligne de production POC: On entraîne un premier modèle pour valider la détection du signal sur ce use case Le besoin client Notre apport de valeur Echelle de maturité VIO-edge ML fail/fast VIO edge/hub cas d’usage non identifié processus d’idéation (Event Storming) Besoin en cours d’identification Stade de déploiem ent VIO
  • 8. Coin Coin ! 8 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved L’origine 02
  • 9. Coin Coin ! 9 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C’est quoi l’inspection visuelle ? Contrôle qualité, non destructif, en milieu industriel (par exemple: sur une chaîne de production) Acquisition Inférence Décision métier Stockage
  • 10. Coin Coin ! 10 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Des problématiques communes aux industriels Corrosion Detection Plastic Welding Control 20 control points Welding Detection Des exemples d’inspection visuelle réalisée par nous pour des industriels Visual inspection by drones
  • 11. Coin Coin ! 11 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Un pattern émerge Et si on créait un socle générique et facilement adaptable qui nous permettrait de démarrer rapidement ces projets, sans repartir de zéro à chaque fois ? Acquisition Inférence Décision métier Stockage
  • 12. Coin Coin ! 12 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Naissance de Visual Inspection Orchestrator Le why de VIO 1 - Aller en prod rapidement 2 - S’adapter facilement à l’environnement du central et de l’usine 3 - Scalable
  • 13. Coin Coin ! 13 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Visual Inspection Orchestrator disponible: octo-technology/VIO (github.com) VIO en open source
  • 14. Coin Coin ! 14 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO - Une brique MLOps 03
  • 15. Coin Coin ! 15 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved La dualité Edge x Cloud dans la chaîne de déploiement Central station Edge stations Usines (Edge) Data Gathering Model Monitoring Model Factory (re-training) Fleet Management Software Factory Cloud Automatisation
  • 16. Coin Coin ! 16 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO - Un accélérateur Edge x Cloud Central station Edge stations Usines (Edge) Data Gathering Model Monitoring Model Factory (re-training) Fleet Management Software Factory Cloud Cloud agnostique
  • 17. Coin Coin ! 17 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved L’objectif du framework VIO Hardware + Software + data + ML “Une plateforme centralisée dédiée à l’inspection visuelle qui permet de gérer le cycle de vie de la donnée, des modèles, ainsi que du hardware en usines de manière standardisée et scalable”
  • 18. 18 Coin Coin ! La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO Un accélérateur porté sur la réutilisation ๏ Une application flexible : vous pouvez facilement faire évoluer nos choix de technologies et d'implémentations sans impacter l'intégralité du code ๏ Un langage commun avec les gens du métier : l'architecture traduit le savoir métier au lieu d'être centrée sur les détails d'implémentation ๏ Un standard d'équipe : une façon plus ou moins uniforme de faire du développement, un moyen efficace pour on-boarder des gens dans l'équipe, ๏ Des guidelines de design applicatif : l'ajout de nouveaux use cases est plus évident ๏ Du code testable facilement
  • 19. Coin Coin ! 19 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO - Un framework modulaire 04
  • 20. Coin Coin ! 20 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO à l’edge - Un socle générique et adaptable
  • 21. Coin Coin ! 21 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved P o r t P o r t P o r t P o r t Adapter Adapter Adapter Adapter Use case Entity Entity “ The center of your application is not the database. Nor is it one or more of the frameworks you may be using. The center of your application is the use cases of your application ” Robert C. Martin (Uncle Bob) Configuration Comment concevoir un tel système ?
  • 22. Coin Coin ! 22 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved P o r t P o r t P o r t P o r t Adapter Adapter Adapter Adapter Use case Entity Entity Configuration Objets du domaine métier Interfaces vers des services externes (stockage…) Implémentations concrètes des interfaces : éléments d’infrastructure Processus s’exprimant en langage métier (manipule des entités + des ports) Configuration externalisée dépendant de l’environnement Domain-Centric Architecture : les concepts-clés
  • 23. Coin Coin ! 23 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration Adaptée à notre contexte, ça donne ceci
  • 24. Coin Coin ! 24 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration Le coeur de la machine: le processus d’inspection
  • 25. Coin Coin ! 25 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration La capture: fake it till you receive it
  • 26. Coin Coin ! 26 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration L’inférence: parce qu’à un moment, il faut bien faire de l’IA
  • 27. Coin Coin ! 27 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration Le stockage d’images: pour nos futurs (ré-)entraînements
  • 28. Coin Coin ! 28 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration Le stockage de métadonnées: pour faire de jolis dashboards
  • 29. Coin Coin ! 29 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved C a m e r a B i n a r y S t o r a g e M e t a d a t a S t o r a g e M o d e l W r a p p e r TfServingDetectionWrapper TfServingClassificationWrapper TfServingDetectionAndClassificationWrapper FakeModelWrapper FileSystemBinaryStorage AzureBlobBinaryStorage MemoryBinaryStorage AzureBlobMetadataStorage MongoDBMetadataStorage MemoryMetadataStorage UsbCamera PiCamera FakeCamera Supervisor Item BusinessRule Configuration Un environnement, une configuration
  • 30. Coin Coin ! 30 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved VIO - Un accélérateur Edge x Cloud Central station Edge stations Usines (Edge) Data Gathering Model Monitoring Model Factory (re-training) Fleet Management Software Factory Cloud Cloud agnostique
  • 31. Coin Coin ! 31 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Pipeline intelligence artificielle ML Storage Monitoring Edge pipeline Central server Edge solution Usine/ EDGE Cloud Data platform L’architecture de référence Visual Inspection VIO
  • 32. Coin Coin ! 32 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved MLOPS Usine/ EDGE Cloud MODEL OPS DEV DATA Algorithmes Entrainement Experimentation Déployement Monitoring Automatisation Besoins business Correction de bogues Configuration Schema Sampling Rapports Une équipe pluridisciplinaire pour mener le projet à bien, alignée sur des objectifs communs
  • 33. Coin Coin ! 33 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved A retenir (takeaways) 05
  • 34. Coin Coin ! 34 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Un accélérateur ๏ Open Source ๏ Cloud agnostique: Azure, AWS, GCP ๏ ML framework agnostique: Tensorflow, Scikit-learn, PyTorch ๏ Compute agnostique: CPU (x86, arm), GPU, TPU, Coral ๏ Sensor agnostique: PiCamera, USB camera, Basler cameras (matrix, linear), Flir camera (thermal) ๏ Integration: OPCUA, MES.. ๏ Interfaces: tablette, PC.. Synthèse Pensez à visiter octo-technology/VIO (github.com)
  • 35. 35 Coin Coin ! La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved Yannick DRANT Karim SAYADI karim.sayadi@octo.com yannick.drant@octo.com
  • 36. Coin Coin ! 36 La Duck Conf by OCTO Technology © 2023 - All rights reserved
  • 37. Coin Coin ! 37 La Duck Conf by OCTO Technology © 2021 - All rights reserved 29 03