Inteligentna produkcja

Przemysł staje się coraz bardziej zdigitalizowany, a cyfrowe przedsiębiorstwa są już rzeczywistością. Ilość danych generowanych i przetwarzanych w środowisku produkcyjnym jest podstawą do tworzenia cyfrowych reprezentacji całych instalacji i systemów. Te „cyfrowe bliźniaki” są od jakiegoś czasu wykorzystywane są do planowania i projektowania produktów, maszyn oraz schematów produkcyjnych. Robią to bardziej elastycznie i wydajniej, a jednocześnie wspierają szybsze i tańsze wytwarzanie produktów o wysokiej jakości. Ale co by się stało, gdyby maszyny mogły samodzielnie mieć wgląd w ogromne zbiory danych i dzięki temu optymalizować procesy na bieżąco? Potencjał byłby olbrzymi. Dobra wiadomość jest taka, że można się już o tym przekonać w praktyce, używając sztucznej inteligencji (AI).

Tworzenie nowych możliwości

Sztuczna inteligencja jest przedmiotem badań od ponad 30 lat. W tym czasie dokonano znacznych postępów technologicznych, np. udoskonalono sprzęt i oprogramowanie oraz zwiększono moc obliczeniową i transmisję danych. Używanie sztucznej inteligencji stwarza zupełnie nowe możliwości elastycznej i wydajnej produkcji, nawet w kontekście złożonych i coraz bardziej spersonalizowanych produktów tworzonych w małych seriach. Według badania PwC do 2030 roku wykorzystanie AI może wnieść ok. 15,7 biliona USD do globalnej gospodarki.

Pierwsze zastosowania sztucznej inteligencji znalazły już miejsce w standardowych działaniach przemysłowych, np. w rozpoznawaniu języka do wykonywania prostych zadań, w dokumentowaniu otoczenia za pomocą kamer, wiązek laserowych lub promieni rentgenowskich oraz zapewnieniu wirtualnych asystentów osobistych w logistyce. Według badania PwC już w 2018 roku 62 % dużych firm korzystało z technologii sztucznej inteligencji. Siemens posiada w swoim portfolio rozwiązania w tym zakresie, np. do konserwacji predykcyjnej, aplikacje do testów jakości. Rozwiązania chmurowe, takie jak MindSphere i inteligentne aplikacje zapewniają również wsparcie dla ciągłej optymalizacji procesów, która poprawia wydajność i dostępność maszyn.

AI i Industry 4.0

Duże zbiory danych i sztuczna inteligencja zapewniają przemysłowi 4.0 ogromny wzrost. Inteligentne oprogramowania mogą wykorzystywać duże ilości danych generowanych przez fabrykę w celu identyfikacji trendów i wzorców, które można następnie zastosować do zwiększenia wydajności procesów produkcyjnych i zmniejszenia zużycia energii. W ten sposób fabryki nieustannie dostosowują się do nowych wymagań i optymalizują swoje działania bez potrzeby znaczącej przebudowy. Wraz z rozwojem sieci, oprogramowanie AI może nauczyć się „czytać między wierszami", co prowadzi do odkrycia wielu złożonych połączeń w systemach, które nie są widoczne dla człowieka. Inteligentne oprogramowanie z wystarczająco inteligentną technologią analityczną jest już dostępne. Ale czy przetwarzanie danych będzie odbywało się za pomocą rozwiązania w chmurze czy na poziomie lokalnym (na przykład przy użyciu Edge computing) będzie zależało od wymagań użytkownika. Dane na platformie Edge są dostępne szybciej i mają wyższą rozdzielczość, podczas gdy znaczna część mocy obliczeniowej jest dostępna w chmurze. Najlepsza wydaje się kombinacja obu rozwiązań.

MindSphere, oparty na chmurze, otwarty system operacyjny IoT (Internet of Things) firmy Siemens, może być używany do łączenia produktów, instalacji, systemów i maszyn. Jest to jedno z najważniejszych rozwiązań umożliwiających wykorzystanie sztucznej inteligencji w przemyśle. Dzięki MindSphere można przeprowadzać obszerne analizy i sprawić, aby ogromne ilości danych generowanych przez IoT były przydatne do optymalizacji procesów, tworzenia symulacji i podejmowania decyzji.

„Cyfrowy bliźniak” umożliwia natomiast wirtualne testowanie różnych scenariuszy i wspiera optymalizację produkcji. W przyszłości, np. korzystając z cyfrowej reprezentacji obrabiarki i związanego z nią procesu produkcyjnego, AI będzie w stanie rozpoznać, czy obrabiany przedmiot jest zgodny z aktualnymi wymaganiami jakości. Ponadto określi parametry produkcyjne, które należy uwzględnić w trakcie trwającego procesu produkcyjnego. W rezultacie produkcja jest jeszcze bardziej niezawodna i wydajna, a firmy stają się konkurencyjne.

Warunkiem niezbędnym do rozwoju zarówno przemysłu 4.0, jak i sztucznej inteligencji, niezależnie od wielkości firmy, jest nowoczesna, kompleksowa infrastruktura IT. To jedyny sposób, aby firma stała się częścią cyfrowej przyszłości. Trzeba mieć jednak świadomość, że cyfryzacja i cyberbezpieczeństwo muszą iść w parze. Bez odpowiednich zabezpieczeń ryzyko jest ogromne. Według „Globalnego raportu na temat ryzyka", stworzonego podczas Światowego Forum Ekonomicznego w 2018 r. straty biznesowe w cyberprzestępczości w ciągu najbliższych pięciu lat wyniosą 8 bilionów USD. Kompleksowa ochrona obiektów przemysłowych, będzie zatem w przyszłości odgrywać kluczową rolę. Siemens ma tego świadomość, dlatego od dawna tworzy specjalnie rozwiązania mające na celu obronę przed cyberatakami i wdraża z wyprzedzeniem zabezpieczenia przed niepożądanymi działaniami hakerów.