Artificiële intelligentie: de toekomst ?

14-04-2019

Transporttoestellen vinden autonoom hun weg in fabriekshallen, installaties optimaliseren in bedrijf zelf hun stroomverbruik en machines voeren autonoom kwaliteitscontroles uit en voeren tijdens het actieve productieproces de vereiste aanpassingen door. Artificiële intelligentie biedt een enorm potentieel voor de industrie. AI maakt nu al de productie efficiënter, flexibeler en betrouwbaarder.

De digitalisering van de industrie neemt toe en de digitale fabriek is nu al een realiteit. Er worden voortdurend gegevens gegenereerd, verwerkt en geanalyseerd. De gegevensvolumes in productieomgevingen vormen de basis voor de digitale weergave van volledige installaties en systemen. Deze ‘digital twins’ worden al geruime tijd gebruikt om de planning en het ontwerp van producten en machines – en van de productie zelf – te structureren, flexibeler en efficiënter te maken en tezelfdertijd om sneller en voordeliger, hoogwaardige maatproducten te vervaardigen. Maar wat zou er gebeuren indien machines en processen zelf inzicht in deze grote gegevensvolumes zouden krijgen en al in bedrijf hun processen zouden kunnen optimaliseren? Met behulp van AI kan dit stap-voor-stap worden gerealiseerd.

Artificiële intelligentie is al meer dan 30 jaar het onderwerp van onderzoek, en recent is er belangrijke vooruitgang geboekt: bijvoorbeeld krachtigere hardware en software met verbeterde rekenkracht en datatransmissie. Het gebruik van artificiële intelligentie opent volledig nieuwe perspectieven voor flexibele, efficiënte productie, zelfs wanneer het om complexe en steeds meer op maat gemaakte producten in kleine productiereeksen gaat. De gevolgen zullen verregaand zijn, zo blijkt uit een studie van Roland Berger: tegen 2035 zouden intelligente, digitaal genetwerkte systemen en procesketens alleen al in West-Europa goed kunnen zijn voor een bijkomende groei van ongeveer € 420 miljard . Volgens een studie van PwC kan AI in 2030 een bijdrage aan de wereldeconomie leveren van 15,7 biljoen dollar.

De eerste effectieve toepassingen van AI hebben hun plaats al gevonden in industriële activiteiten; incl. taalherkenning voor het uitvoeren van basistaken, registratie en documentatie van omgevingen met behulp van camera’s, laserstralen of röntgenstralen, en de inschakeling van virtuele persoonlijke assistenten in de logistiek. Volgens dezelfde studie van PwC maakte in 2018 al zo’n 62 procent van de grote ondernemingen gebruik van AI-technologie. Siemens kan in zijn portfolio beroep doen op diensten- en serviceoplossingen, zoals proactive predictive maintenance en andere toepassingen voor engineering en kwaliteitstests. Cloud-oplossingen zoals MindSphere en intelligente apps bieden ook ondersteuning voor de voortdurende optimalisering van processen en de verhoging van de efficiëntie en beschikbaarheid van machines.

Big Data en AI geven een enorme boost aan de vierde industriële revolutie ofwel Industry 4.0. Intelligente softwareoplossingen kunnen de door een fabriek gegenereerde, grote gegevensvolumes aanwenden om trends en patronen te identificeren, die vervolgens weer gebruikt kunnen worden om productieprocessen efficiënter te maken en het energieverbruik te verlagen. Op deze manier passen de installaties zich voortdurend aan nieuwe omstandigheden aan en worden ze geoptimaliseerd zonder behoefte aan operatorinterventies. En naarmate de netwerkingsgraad toeneemt, kan de AI-software leren “tussen de regels te lezen”, wat kan leiden tot de ontdekking van heel wat complexe verbindingen tussen systemen die nog niet of niet langer zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Intelligente software met voldoende intelligente analytische technologie is nu al beschikbaar. Maar of de gegevensverwerking met behulp van een cloudoplossing of op lokaal niveau (bijvoorbeeld via Edge-computing) wordt uitgevoerd, zal afhangen van de eisen van de gebruiker. Gegevens op een Edge-platform zijn sneller en met een hogere resolutie beschikbaar terwijl er in de cloud een aanzienlijke hoeveelheid rekenkracht beschikbaar is. In veel gevallen is een combinatie van Edge- en Cloud-computing vereist om het beste uit beide werelden te halen.

MindSphere, het cloudgebaseerde, open IoT-besturingssysteem van Siemens, kan worden gebruikt om producten, installaties, systemen en machines met elkaar te verbinden. Het vormt één van de belangrijkste fundamenten voor het gebruik van AI in de industrie. MindSphere voert uitgebreide analyses uit om de enorme – door het internet of Things (IoT) gegenereerde – gegevensvolumes aan te wenden voor optimalisatie, simulatie en besluitvorming.  

Dankzij digital twins kan een waaier aan mogelijke scenario’s eerst virtueel getest worden, om vervolgens slimmere beslissingen te nemen, bijvoorbeeld met betrekking tot het optimaliseren van de productie. In de toekomst zal AI, aan de hand van een digitale weergave van een machinewerktuig en het bijbehorende productieproces, kunnen herkennen of het te vervaardigen werkstuk aan de kwaliteitseisen voldoet. Bovendien worden zo de productieparameters bepaald, die moeten worden aangepast om te verzekeren dat dit tijdens het actieve productieproces het geval blijft. Hierdoor wordt de productie nog betrouwbaarder en efficiënter, wat op zijn beurt de concurrentiekracht van bedrijven verder versterkt.

Een voorwaarde voor zowel Industry 4.0 als voor artificiële intelligentie is een uiterst geavanceerde End-To-End IT-infrastructuur, ongeacht de omvang van het bedrijf. Dat is de enige manier waarop een bedrijf deel kan uitmaken van de digitale toekomst. Maar dit moet altijd gepaard gaan met het bewustzijn dat digitalisering en cyberbeveiliging hand in hand moeten gaan. Zonder de juiste beveiligingsmaatregelen zijn de risico’s niet te overzien. Volgens het “Global Risk Report” van het World Economic Forum uit 2018 zullen de bedrijfsverliezen als gevolg van cybercriminaliteit de komende vijf jaar $ 8 biljoen  bedragen, een bedrag dat zelfs nog een stuk hoger is dan het Bruto Binnenlands Product van Duitsland. Omvattende beveiliging van industriële installaties, zoals door het Defense-in-Depth-concept van Siemens geïllustreerd, zal bijgevolg in de toekomst een belangrijke rol spelen. Hackers worden immers steeds slimmer en het is van kritiek belang dat bedrijven hen een stapje voor blijven.