Między euforią a praktyką

Sztuczna inteligencja w przemyśle części obrabianych

3789
Producenci części obrotowych muszą starannie planować i rozważać, jak wykorzystać sztuczną inteligencję w swoich firmach do produkcji i obróbki. Zdjęcie: Julius Klinke

Sztuczna inteligencja zyskała uznanie w wielu branżach przemysłowych. Członkowie Związku Niemieckiego Przemysłu Części Tokarskich również coraz częściej zastanawiają się, w jaki sposób oparte na danych metody mogą wspierać procesy produkcyjne.

Producent detali obrotowych EZU-Metallwaren przekształcił dwie z 22 tokarek na 24-godzinny tryb pracy z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Zdjęcie: EZU

W produkcji części tokarskich sztuczna inteligencja (SI) spotyka się z ugruntowanymi strukturami, wąskimi tolerancjami i dużym udziałem doświadczenia. Jej potencjał polega na tym, że może uczynić procesy bardziej stabilnymi, przejrzystymi i efektywnymi, analizując dane i rozpoznając wzorce. Dzięki temu można odwzorować w obróbce skrawaniem procesy obróbcze, cechy jakościowe lub zależności między parametrami.

Również w Związku Niemieckiego Przemysłu Części Tokarskich producenci części tokarskich, budowniczowie maszyn i dostawcy oprogramowania dyskutują na temat konkretnych możliwości zastosowania, wymagań i ograniczeń. „Wszystkie te rozmowy prowadzą nas do tego samego wniosku”, podkreśla dyrektor zarządzający związku Werner Liebmann: „Aby sztuczna inteligencja mogła przynieść korzyści, odpowiedzialni muszą najpierw określić jasne cele, dokładnie opisać swoje procesy i przede wszystkim mieć dostęp do wiarygodnych danych.”

Ten robot sortuje w EZU-Metallwaren komponenty na dobre, złe i podejrzane lub nieokreślone. Złe części są wykorzystywane przez AI do uczenia głębokiego, co ciągle poprawia kontrolę jakości. Zdjęcie: EZU

Mierzalna korzyść z AI jest w centrum uwagi.

Niektórzy członkowie stowarzyszenia już produktywnie wykorzystują sztuczną inteligencję, inni świadomie podchodzą do tematu stopniowo. Istnieje zgoda co do tego, że AI nie jest celem samym w sobie. Nie powinna digitalizować istniejących procesów dla samej idei, lecz wspierać tam, gdzie przynosi wymierne korzyści. Obejmuje to przede wszystkim obszary, w których dostępne są duże ilości danych, podejmowane są powtarzające się decyzje lub wiedza ekspercka jest trudna do zdobycia. Jednocześnie staje się jasne, że droga do AI pozostaje wymagająca. Wysiłek związany z strukturyzacją danych, dostosowaniem systemów i szkoleniem jest wysoki. Standardowe rozwiązania są rzadkie, wiele aplikacji wymaga indywidualnych modyfikacji. Dodatkowo pojawiają się ograniczone zasoby ludzkie oraz konieczność jasnego zdefiniowania bezpieczeństwa danych i wewnętrznych zasad firmy.

Dzięki rozwiązaniom programowym firmy Gewatec producenci części obrotowych mogą zbierać, oceniać i analizować dane dotyczące produkcji, procesów i jakości. Zdjęcie: Gewatec

Wielu producentów części obrotowych nie postrzega wykorzystania AI jako wymiany personelu na maszyny, lecz jako przesunięcie zadań. Rutynowe czynności można wspierać automatycznie, podczas gdy pracownicy mogą bardziej angażować się w złożone zadania. Ważne jest, aby decyzje pozostały zrozumiałe, a odpowiedzialność spoczywała na ludziach. Akceptacja powstaje tam, gdzie osoby odpowiedzialne wcześnie angażują pracowników i przekazują korzyści dla codziennej pracy.

„Dzięki AI mamy mniej wadliwych części, dłuższy czas pracy maszyn oraz niższe koszty narzędzi i personelu“ - relacjonuje dyrektor generalny Andreas Zumkeller z firmy EZU-Metallwaren GmbH & Co. KG. Zdjęcie: EZU

Z perspektywy dostawców oprogramowania, sztuczna inteligencja jest mniej radykalnym przełomem, a bardziej ewolucją istniejących systemów cyfrowych. Ustrukturyzowane dane dotyczące produkcji, jakości i procesów stanowią podstawę. Sztuczna inteligencja przyspiesza ich analizę i pomaga ujawniać zależności. Właściwy proces uczenia się odbywa się jednak w przedsiębiorstwie: firmy muszą dostosować swoje istniejące rozwiązania do rzeczywistych procesów i rozwijać je wraz z aplikacją.

Jest pewne: Wraz ze wzrostem zastosowania AI rośnie złożoność techniczna. Zależności od stabilnych systemów wzrastają, a możliwości interwencji się zmieniają.

Wiedza fachowa, doświadczenie i ludzki osąd nadal mają swoje znaczenie. Sztuczna inteligencja uzupełnia te kompetencje, ale ich nie zastępuje.

Od kalkulacji do produkcji

Julius Klinke, dyrektor generalny w Julius Klinke; Co. KG, ma nadzieję, że dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji szybciej uzyska wiarygodne wyniki i lepiej przygotuje procesy decyzyjne w swojej firmie. Zdjęcie: Klinke

W praktycznej realizacji wielu producentów części obrotowych koncentruje się najpierw na wyraźnie określonych obszarach zastosowań. Często nie skupiają się na bezpośrednich procesach obróbczych, lecz na uzupełniających działaniach z dużą ilością danych i powtarzalnymi procesami. Na przykład w firmie Julius Klinke GmbH & Co. KG pierwsze podejścia do sztucznej inteligencji są stosowane m.in. w kalkulacji technicznej, planowaniu obłożenia maszyn oraz w zadaniach administracyjnych. Celem dyrektora zarządzającego Juliusza Klinke jest szybsze osiąganie wiarygodnych wyników i przygotowanie procesów decyzyjnych. Podkreśla przy tym wspierającą rolę technologii: „Ostateczna decyzja musi należeć do człowieka. AI ma nam dostarczyć solidnych wskazówek, a nie narzucać wytyczne.”

Dla dyrektora zarządzającego Wilhelm Schauerte GmbH & Co. KG, Stefana W. Schauerte, sztuczna inteligencja jest obecnie ważna, aby zredukować rutynowe czynności i w ten sposób uwolnić zasoby na bardziej wymagające zadania. Zdjęcie: Schauerte

Krok dalej jest firma EZU-Metallwaren GmbH & Co. KG – tam sztuczna inteligencja jest już wykorzystywana w produkcji. Skupia się na uczeniu maszynowym i wirtualnej kontroli jakości. Systemy wspierane przez AI monitorują procesy, stabilizują produkcję seryjną i redukują odpady. Dyrektor zarządzający Andreas Zumkeller jasno opisuje korzyści: „Mamy mniej wadliwych części przy wyższych czasach pracy maszyn i niższych kosztach narzędzi oraz personelu.” Jednocześnie zwraca uwagę, że droga do tego była naznaczona fazami nauki, a jasne definiowanie celów decyduje o sukcesie.

W firmie Wilhelm Schauerte GmbH & Co. KG dotychczas skupiano się mniej na bezpośredniej produkcji. Stefan Schauerte opisuje konkretne efekty:

„Na przykład w procesie kosztorysowania po zakończeniu produkcji proces ten odbywa się dziś w pełni automatycznie“. Również w planowaniu kontroli, porównywaniu świadectw jakości z zakładów oraz w kontroli faktur przychodzących sztuczna inteligencja wspiera swoich pracowników. Celem dyrektora generalnego jest w pierwszym kroku zredukowanie rutynowych czynności, aby uwolnić zasoby na bardziej wymagające zadania.

Od zarządzania wiedzą po zapewnienie jakości

Thomas Braun z Maier GmbH & Co KG podsumowuje: „Automatyzacja i sztuczna inteligencja są kluczowymi warunkami, aby utrzymać przemysłową produkcję w Niemczech.” Zdjęcie: Maier GmbH & Co. KG

Jak dotąd Maier GmbH & Co. KG stosuje sztuczną inteligencję jedynie w wybranych obszarach. Pierwsze zastosowania dotyczą przygotowania maszyn oraz systematycznego rozwiązywania problemów. Dyrektor generalny Thomas Braun wiąże z tym przede wszystkim oczekiwania dotyczące zarządzania wiedzą. „Mam nadzieję, że będziemy mogli lepiej archiwizować odpowiednie informacje i szybciej je odnajdywać, gdy pojawią się problemy w procesach” – mówi. Jednocześnie Braun wskazuje na ograniczenia obecnych rozwiązań. Wiele aplikacji musi być dostosowywanych indywidualnie, co pochłania czas i zasoby. Jednak w dłuższej perspektywie dla Brauna nie ma alternatywy: „Automatyzacja i sztuczna inteligencja są kluczowymi warunkami, aby utrzymać przemysłową produkcję w Niemczech.”

Peter Bauer, dyrektor sprzedaży w Gewatec GmbH Zdjęcie: Gewatec

Również firma Gewatec GmbH & Co. KG dostrzega zastosowania sztucznej inteligencji wzdłuż całego łańcucha wartości. Dostawca oprogramowania pracuje nad analizami wspieranymi przez AI w obszarach takich jak planowanie produkcji, zbieranie danych operacyjnych i zapewnienie jakości. Kierownik sprzedaży Peter Bauer widzi wartość dodaną przede wszystkim w łączeniu istniejących danych: „Sztuczna inteligencja otwiera nowe możliwości szybszej analizy wskaźników i wyciągania rekomendacji działań.” Kluczowy proces uczenia się odbywa się jednak w zakładzie. Systemy muszą być dostosowane do rzeczywistych procesów i rozwijają się z każdą aplikacją.

„Sztuczna inteligencja może odnieść sukces tylko wtedy, gdy firmy mają dostęp do wiarygodnych danych“ – wie Werner Liebmann, dyrektor generalny Związku Niemieckiego Przemysłu Części Tokarskich, z wielu rozmów z członkami. Zdjęcie: Związek Niemieckiego Przemysłu Części Tokarskich

Ważny element konkurencyjności

Sztuczna inteligencja zmieni nie tylko produkcję, ale także warunki wytwarzania wartości przemysłowej. Cyfrowe modele detali i procesów produkcyjnych zyskują na znaczeniu i mogą być wykorzystywane wzdłuż łańcucha dostaw. Dla przemysłu części obrabianych mniej istotne jest pytanie o to, czy, a bardziej o to, kiedy i w jaki sposób to wdrożyć. Jednocześnie praktyka pokazuje, że AI nie jest narzędziem efektywnościowym na krótką metę. Wysiłek związany z strukturyzacją danych, dostosowaniem i szkoleniem pozostaje wysoki, szczególnie dla małych i średnich przedsiębiorstw. Brak standardów i ograniczone zasoby hamują wdrożenie, jednocześnie zwiększając presję na działanie.

Werner Liebmann, dyrektor generalny Związku Niemieckiego Przemysłu Części Tokarskich podsumowuje: „Sztuczna inteligencja nie jest celem samym w sobie.

Może jednak być ważnym elementem, aby prowadzić przemysłową produkcję w Niemczech w sposób opłacalny. Warunkiem są realistyczne cele, wykwalifikowani pracownicy i innowacyjne warunki ramowe.

Kontakt:

www.drehteileverband.de