Mezi euforií a praxí

Umělá inteligence v průmyslu součástí obrábění

3769
Výrobci otočných dílů musí pečlivě plánovat a zvažovat, jak využít umělou inteligenci ve svých firmách pro výrobu a zpracování. Obrázek: Julius Klinke

Umělá inteligence se etablovala v mnoha průmyslových odvětvích. Také členové Svazu německého průmyslu obráběných dílů se stále více zabývají otázkou, jak mohou datově založené postupy podporovat výrobní procesy.

Výrobce součástí z kovu EZU-Metallwaren přestavil dvě z 22 soustruhů na 24hodinový provoz s umělou inteligencí. Obrázek: EZU

Při výrobě součástí na soustruhu se umělá inteligence (AI) setkává s vyvinutými strukturami, úzkými tolerancemi a vysokým podílem zkušeností. Její potenciál spočívá v tom, že dokáže procesy učinit stabilnějšími, transparentnějšími a efektivnějšími tím, že vyhodnocuje data a rozpoznává vzory. Tím lze v obrábění zobrazit pracovní postupy, kvalitativní charakteristiky nebo souvislosti mezi parametry.

I v asociaci německého průmyslu točivých dílů diskutují výrobci točivých dílů, strojírenské firmy a dodavatelé softwaru o konkrétních možnostech využití, požadavcích a omezeních. „Při všech těchto rozhovorech se vždy dostáváme k stejnému závěru,“ zdůrazňuje výkonný ředitel asociace Werner Liebmann: „Aby umělá inteligence mohla naplnit svůj potenciál, musí nejprve odpovědní lidé jasně definovat cíle, přesně popsat své procesy a především mít přístup k spolehlivým datům.“

Tento robot třídí u EZU-Metallwaren součásti na dobré, špatné a podezřelé nebo nedefinované. Špatné díly využívá AI pro hluboké učení a tím neustále zlepšuje kontrolu kvality. Obrázek: EZU

Měřitelný přínos AI je v centru pozornosti.

Někteří členové svazu již umělou inteligenci produktivně využívají, jiní se k tomuto tématu vědomě přibližují krok za krokem. Shoda panuje v tom, že AI není cílem sama o sobě. Neměla by digitalizovat stávající procesy jen pro její vlastní účel, ale měla by podporovat tam, kde přináší měřitelný přínos. To se týká zejména oblastí, kde jsou k dispozici velké objemy dat, kde se opakovaně činí rozhodnutí nebo kde je těžké získat zkušenostní znalosti. Zároveň je jasné, že cesta k AI zůstává náročná. Náklady na strukturování dat, přizpůsobení systémů a školení jsou vysoké. Standardní řešení jsou vzácná, mnoho aplikací vyžaduje individuální modifikace. K tomu se přidávají omezené personální zdroje a nutnost jasně definovat bezpečnost dat a interní pravidla společnosti.

S pomocí softwarových řešení od Gewatec mohou výrobci součástí z obrábění shromažďovat, vyhodnocovat a analyzovat výrobní, procesní a kvalitativní data. Obrázek: Gewatec

Mnoho výrobců součástí na soustruzích nevidí v využívání AI výměnu personálu za stroje, ale posun úkolů. Rutinní činnosti lze automatizovaně podporovat, zatímco se zaměstnanci více zapojují do složitějších činností. Důležité je, aby rozhodnutí zůstala srozumitelná a odpovědnost ležela na lidech. Akceptace vzniká tam, kde odpovědní pracovníci včas zapojují zaměstnance a vysvětlují přínos pro každodenní práci.

„Díky AI máme méně vadných dílů, delší provozní doby strojů a nižší náklady na nástroje a personál,“ hlásí generální ředitel Andreas Zumkeller ze společnosti EZU-Metallwaren GmbH & Co. KG. Obrázek: EZU

I z pohledu dodavatelů softwaru je AI méně radikálním přelomem než spíše pokračováním stávajících digitálních systémů. Strukturovaná výrobní, kvalitativní a procesní data tvoří základ. AI urychluje jejich vyhodnocení a pomáhá zpřehlednit souvislosti. Skutečný proces učení se však odehrává v provozu: Firmy musí své stávající řešení přizpůsobit reálným postupům a dále je rozvíjet s aplikací.

Jisté je, že s rostoucím nasazením AI se zvyšuje technická složitost. Závislosti na stabilních systémech rostou, možnosti zásahu se mění.

Odborné znalosti, zkušenosti a lidské úsudky si přesto zachovávají svůj význam. Umělá inteligence tyto kompetence doplňuje, ale nenahrazuje je.

Od kalkulace po výrobu

Julius Klinke, jednatel společnosti Julius Klinke; Co. KG, doufá, že díky využití umělé inteligence dosáhne rychleji spolehlivých výsledků a lépe připraví rozhodovací procesy ve své firmě. Obrázek: Klinke

V praktické realizaci se mnozí výrobci součástí soustředí nejprve na jasně vymezené oblasti použití. Často se přitom nezaměřují na přímé obráběcí procesy, ale na doplňkové činnosti s vysokým podílem dat a opakujícími se postupy. Například ve společnosti Julius Klinke GmbH & Co. KG se první přístupy k umělé inteligenci používají mimo jiné v technickém kalkulování, plánování obsazení strojů a při administrativních úlohách. Cílem ředitele Juliuse Klinkeho je dosáhnout rychlejších a spolehlivějších výsledků a připravit rozhodovací procesy. Zdůrazňuje přitom podpůrnou roli technologie: „Konečné rozhodnutí musí zůstat na člověku. Umělá inteligence nám má poskytnout fundované orientace, nikoli pokyny.“

Pro ředitele společnosti Wilhelm Schauerte GmbH & Co. KG, Stefana W. Schauerteho, je umělá inteligence v současnosti důležitá pro snížení rutinních činností a tím uvolnění kapacit pro náročnější úkoly. Obrázek: Schauerte

O krok dále je EZU-Metallwaren GmbH & Co. KG – zde je umělá inteligence již nasazena ve výrobě. Důraz je kladen na strojové učení a virtuální kontrolu kvality. Systémy podporované AI monitorují procesy, stabilizují sériovou výrobu a snižují množství odpadu. Ředitel Andreas Zumkeller jasně popisuje přínos: „Máme méně vadných dílů při delších provozních časech strojů a nižších nákladech na nástroje a personál.“ Současně upozorňuje na to, že cesta k tomu byla poznamenána fázemi učení a jasné definice cílů rozhodují o úspěchu.

Ve společnosti Wilhelm Schauerte GmbH & Co. KG je dosud důraz kladen méně na přímou výrobu. Stefan Schauerte popisuje konkrétní efekty:

„Například v dodatečném kalkulování probíhá proces dnes plně automatizovaně.“ Také při plánování zkoušek, porovnávání certifikátů výrobních zkoušek a kontrole příchozích faktur podporuje AI své zaměstnance. Cílem ředitele je v prvním kroku snížit rutinní činnosti a uvolnit tak kapacity pro náročnější úkoly.

Od řízení znalostí po zajištění kvality

Thomas Braun z Maier GmbH & Co KG shrnuje: „Automatizace a umělá inteligence jsou klíčovými předpoklady pro udržení průmyslové výroby v Německu.“ Obrázek: Maier GmbH & Co. KG

Dosud Maier GmbH & Co. KG využívá umělou inteligenci pouze v omezené míře. První aplikace se týkají nastavování zařízení a systematického odstraňování chyb. Ředitel Thomas Braun s tím spojuje především očekávání ohledně řízení znalostí. „Doufám, že budeme moci lépe archivovat správné informace a rychleji je znovu najít, když dojde k problémům v procesech,“ říká. Současně Braun upozorňuje na omezení aktuálních řešení. Mnoho aplikací je třeba individuálně přizpůsobit, což vyžaduje čas a zdroje. Dlouhodobě však pro Brauna neexistuje alternativa: „Automatizace a AI jsou klíčové předpoklady pro udržení průmyslové výroby v Německu.“

Peter Bauer, vedoucí prodeje ve společnosti Gewatec GmbH Obrázek: Gewatec

Také společnost Gewatec GmbH & Co. KG vidí díky AI aplikační oblasti podél celého hodnotového řetězce. Poskytovatel softwaru pracuje na analýzách podporovaných AI v oblastech jako je plánování výroby, sběr provozních dat a zajištění kvality. Ředitel prodeje Peter Bauer vidí přidanou hodnotu především v propojování existujících dat: „AI otevírá nové možnosti, jak rychleji vyhodnocovat ukazatele a odvozovat již doporučení k jednání.“ Rozhodující učební proces se však odehrává v provozu. Systémy se musí přizpůsobit reálným procesům a vyvíjejí se s každou aplikací.

„Umělá inteligence může být úspěšná pouze tehdy, pokud mají společnosti přístup k spolehlivým datům,“ ví generální ředitel Werner Liebmann z Asociace německého průmyslu soustružených dílů z mnoha rozhovorů s členy. Obrázek: Asociace německého průmyslu soustružených dílů

Důležitý prvek pro konkurenceschopnost

Umělá inteligence změní nejen výrobu, ale také rámcové podmínky průmyslového vytváření hodnot. Digitální modely obrobků a výrobních procesů získávají na významu a lze je využívat podél dodavatelského řetězce. Pro průmysl obráběných dílů se tak méně jedná o otázku zda, ale spíše o otázku kdy a jakým způsobem. Současně praxe ukazuje, že AI není krátkodobým nástrojem pro zvyšování efektivity. Náklady na strukturování dat, přizpůsobení a školení zůstávají vysoké, zejména pro malé a střední podniky. Chybějící standardy a nedostatek zdrojů brzdí nasazení, ale zároveň zvyšují tlak na jednání.

Werner Liebmann, generální ředitel Svazu německého průmyslu součástí, shrnuje: „Umělá inteligence není cílem sama o sobě.

Může však být důležitým stavebním kamenem pro ekonomické provozování průmyslové výroby v Německu. Předpokladem jsou realistické cíle, kvalifikovaní zaměstnanci a inovacím přátelské rámcové podmínky.

Kontakt:

www.drehteileverband.de