Nástup novej vlny technológií vrátane umelej inteligencie je nevyhnutný a je to ovplyvnené nasledujúcimi trendmi, ktoré v súčasnosti v priemysle prevládajú:
1. Starnutie automatizačnej infraštruktúry
Automatizačné systémy, ktoré v súčasnosti vykonávajú rôzne výrobné operácie, existujú od začiatku druhej priemyselnej revolúcie. To viedlo k obrovskému rozdielu medzi rýchlym pokrokom v oblasti IKT a starnúcou automatizačnou infraštruktúrou. Riziko neplánovaných prestojov a nedodržania súladu s predpismi, konkurenčné nevýhody a zvyšujúce sa náklady na údržbu ďalej zvyšujú potrebu modernizácie tradičných automatizačných systémov.
2. Starnutie pracovnej sily
Keďže technológie čoraz viac začínajú ovplyvňovať výrobu, čelia podniky novej výzve v podobe nedostatku kvalifikovanej pracovnej sily. Starnúca pracovná sila nedokáže držať krok s meniacimi sa technológiami alebo prevádzkovať moderné inteligentné digitálne továrne. To viedlo k vývoju nového druhu odvetvových expertíz, ktoré sú potrebné na vývoj a údržbu pokročilých automatizačných systémov.
3. Odpor voči novým technológiám
Zmena v akejkoľvek podobe prichádza s určitým odporom. Pre výrobcov môže byť veľmi ťažké nasadiť novšie technológie bez toho, aby to neovplyvnilo súčasné obchodné alebo výrobné procesy. Zmena tiež znamená, že výrobcovia budú musieť využiť ďalšiu kapacitu z existujúcich zdrojov.
4. Vzostup internetu strojov
Dosiahli sme bod, v ktorom možno pripojiť k internetu čokoľvek a všetko a vyťažiť z toho hodnotu. Do výrobného ekosystému sa vďaka údajom dostupným online vkrádajú nové hrozby vo forme narušenia kybernetickej bezpečnosti. Zabezpečenie podnikových technických prostriedkov sa preto stáva kritickým, pretože väčšina starých automatizačných systémov bola navrhnutá pre obdobie pred internetom. Ak sa rozhodnete nemodernizovať svoje systémy, bude to znamenať, že sa ocitnete tvárou v tvár silnej konkurencii, ktorá sa už touto cestou vydala.
V pozadí týchto priemyselných trendov sa stalo mimoriadne dôležité, aby výrobné podniky začali hľadať príležitosti skôr, ako sa spomínané scenáre stali realitou a ako sa tým všetkým začala zaoberať konkurencia. Z tohto hľadiska predstavuje UI perfektnú technológiu, pretože poháňa rast výroby týmto smerom.
Prelomové technológie UI, ako je strojové učenie, spracovanie prirodzeného jazyka (NLP) a strojové videnie, môžu výrazne zmeniť tvár priemyselnej automatizácie. Cieľom tohto seriálu je identifikovať, ako môže byť UI prospešná pre výrobu, najmä pre priemyselnú automatizáciu. Pre výrobcov pracujúcich s už spomenutými technológiami UI, je rozhodujúce, aby disponovali obrovským objemom údajov na výcvik zložitých algoritmov UI.
Dnes možno vidieť PLC alebo iné priemyselné počítačové systémy, ktoré sa dokážu učiť z veľkých množín údajov a na základe nich vytvoriť programy, ktoré sú odolné, flexibilné a presné. Tento vývoj PLC z nich robí systémy vybavené UI so super inteligentnými schopnosťami. Budúcnosť patrí strojom, ktoré sa dokážu programovať s minimálnymi ručnými zásahmi, disponujú výpočtovými schopnosťami na požiadanie a dokážu autonómne optimalizovať zdroje a procesy zapojené do výroby. Tiež bude možné hovoriť s budúcimi automatizačnými systémami v jazyku používateľa, aby sa podporila ešte lepšia spolupráca medzi ľuďmi a internetom strojov. Automatizačné systémy budúcnosti nebudú pracovať iba na pokynoch naprogramovaných ľuďmi, ale začnú pracovať ako ľudia vďaka vlastnostiam, ako je schopnosť vnímať, myslieť, reagovať a konať. Využitím týchto schopností na úrovni prevádzky sa nasledujúce činnosti z oblasti automatizácie stanú horúcimi kandidátmi na nasadenie UI.
Nasledujú niektoré sľubné aspekty UI, ktoré sa prijmú na tejto ceste k budúcnosti priemyselnej automatizácie.
1. Počítačové videnie – stane sa prominentnou technológiou, ktorá bude napodobňovať ľudský zrak. Kontrola balenia, čítanie čiarových kódov, montáž produktu, 3D kontrola a kontrola kvality budú niektoré z kľúčových aplikácií tejto technológie.
2. NLP – táto technológia môže hrať dôležitú úlohu pri konverzii ľudských pokynov na strojovo čitateľné pokyny a automatické činnosti. V dôsledku toho sa programovanie môže stať minulosťou.
3. Kognitívne výpočty – prostredníctvom tejto technológie má UI možnosť priniesť inteligenciu do procesov náročných na informácie. Medzi kľúčové aplikácie patrí proaktívna detekcia porúch, aby sa predišlo drahému stiahnutiu produktu, a výpočty v reálnom čase.
4. Strojové učenie – pomáha firmám objavovať nové obchodné modely poskytovaním údajov, ktoré môžu pomôcť zlepšiť preventívnu a prediktívnu údržbu.
UI tak privádza priemyselnú automatizáciu na vedúce miesto vo výrobe. Môžu to byť malé kroky do oveľa väčšieho sveta, ide však o významný vývoj, ktorý vedie k budúcnosti priemyselnej automatizácie.
Ako by mal reagovať priemysel?
V súčasnosti možno registrovať trend smerom k zhromažďovaniu údajov s cieľom pochopiť, čo musia výrobcovia zmeniť, aby sa z nich stali továrne budúcnosti. Avšak pochopenie všetkých týchto údajov jednoducho nie je bez pomoci analytikov a UI možné. Zatiaľ čo roboty dominujú v inteligentnej dielni, výhody, ktoré možno získať z modernizovaných automatizačných systémov vybavených UI, ako sú PLC, DCS a SCADA, nemožno ignorovať. Tieto stroje sa vyvíjajú na systémy, ktoré dokážu monitorovať celú výrobnú alebo montážnu linku, neustále zbierať údaje pomocou senzorov, ktoré sa učia samy, a v priebehu času sa optimalizujú. Vyššia bude aj úroveň spolupráce medzi strojmi navzájom a medzi strojmi a zamestnancami. Celý priemysel bude musieť prejsť obrovskou zmenou, pretože jeho prostredie je prepojené s mnohými ďalšími súčasťami. V rámci priemyslu sa udeje niekoľko strategických zmien v spôsobe, akým používatelia interagujú, alokujú, spravujú a sledujú celý výrobný proces. Preto nie je prekvapujúce, prečo veľa podnikov zameraných na budúcnosť v oblasti IKT a výroby zvyšuje svoje investície do UI a súvisiacich technológií. Tieto podniky začínajú investovať do aplikácií UI, ktoré majú merateľné ciele, kratšie implementačné cykly a dokážu priniesť lepšie výsledky ako tradičné automatizačné systémy.
Výroba ako jedna z oblastí priemyslu je už z hľadiska zavádzania nových technológií ďaleko pred inými oblasťami, ako je bankovníctvo alebo zdravotníctvo. To uľahčuje UI preniknúť do tohto vertikálneho odvetvia. Technológia je ešte málo preverená a na to, aby výrobné podniky uspeli v ére UI, budú sa musieť orientovať na rýchle nasadzovanie malých pilotných projektov tu a tam namiesto budovania stratégie UI od nuly. Všeobecne povedané, výzvy spojené s prijatím týchto zmien nebudú pochádzať z UI ako takej; budú závisieť od aspektov, ako sú prispôsobenie technológií konkrétnym obchodným potrebám, výber správnych metrík na optimalizáciu, navrhnutie účinného modelu na vyhodnotenie výnosov atď. Treba však pochopiť, že neexistujú žiadne skratky. UI je technológia, na ktorú podniky musia pozerať z dlhodobého hľadiska. Najdôležitejším rozdielom medzi UI v osemdesiatych rokoch a UI v súčasnosti je to, že dnes sa o ňu začali intenzívne zaujímať veľké korporácie a podniky. Stačí sa pozrieť na najziskovejšie a najúspešnejšie spoločnosti v súčasnosti, aby ste zistili, že je to pravda.
Mali by ste zvážiť nasadenie UI s ohľadom na rozruch okolo tejto technológie alebo počkať, kým táto technológia dospeje? Na túto otázku neexistuje jednoznačne správna odpoveď. Pri každej konkrétnej (prelomovej) technológii existuje päť hlavných typov osvojiteľov – inovátori, prví osvojitelia, skorá väčšina, oneskorená väčšina a zaostávajúci. Byť inovátorom vyžaduje jedinečné schopnosti skúmať, implementovať a škálovať, nehovoriac o potrebnej energii na investovanie (kritický prvok).
Podniky ako GE a Siemens sú už súčasťou tohto klubu. Pre ostatné spoločnosti je stredná úroveň bezpečnejšia stávka. Podniky musia dôkladne sledovať niektoré prípady skutočného použitia, ktoré implementovali niektorí z popredných inovátorov v segmente. Ak je zrejmé, že tieto organizácie ťažia z výhod svojich implementácií UI, potom by mohol byť správny čas na to, aby ste sa rozhýbali. Ako technológia dozrieva a stáva sa dostupnejšou, malé a stredné podniky budú ťažiť z replikácie niektorých z týchto osvedčených riešení.
Odporúčania, ako začať s priemyselnou automatizáciou vybavenou UI
1. Nadviazanie kontaktu – začnite tým, že sa spojíte s niekým, kto sa už vydal na digitálnu cestu a ťažil z nej.
2. Posúdiť náklady – posúďte a vypočítajte celkové náklady na budovanie, údržbu a rast vašich automatizačných ambícií.
3. Kritické posúdenie – urobte krok späť a kriticky preskúmajte svoje obchodné a automatizačné požiadavky. Pokiaľ ide o priemyselnú automatizáciu, neexistuje univerzálny prístup.
4. Zostavte tím – kým vymenujete tím špecialistov na UI, analyzujte svoje požiadavky na automatizáciu a odhadnite, koľko ľudí do tímu budete potrebovať.
5. Spoľahnite sa na dôveryhodného partnera – zvážte vytvorenie pilotného programu s pomocou dôveryhodného a skúseného partnera, ako je napr. spoločnosť Siemens, s cieľom získať to najlepšie z výrobného aj technologického sveta.
6. Začnite v malom – vypracujte si cestu k požadovanému riešeniu.
Záver
Pokiaľ ide o predvídanie a implementáciu UI v priemyselnej automatizácii, výroba sa jednoznačne ujala vedenia. Obchodné hľadiská týkajúce sa efektívnosti, nákladov, dodržiavania predpisov, bezpečnosti a rizika robia z UI dokonalé riešenie na zvládnutie meniacich sa požiadaviek priemyselnej automatizácie. Rôzna funkcionalita v rámci automatizácie, ktorá je zväčša manuálna, sa stane horúcim adeptom na nasadenie UI. Táto technológia sa už nejakým spôsobom implementuje vo väčšine moderných tovární. Keď sa tradičná automatizácia priblíži k nasýtenému stavu, nástup umelej inteligencie vdýchne nový život na úrovni prevádzky a zvýši hodnovernosť automatizácie vo veku digitalizácie.
Koniec seriálu.
Zdroj: Frost & Sullivan
Zdroj: Sundaram, K. – Nandini, N.: Artificial Intelligence in the Shop Floor, Envisioning the Future of Intelligent Automation and its Impact on Manufacturing. White paper. Frost & Sullivan 2018.
© Frost & Sullivan, All rights reserved, 2018
