Tekoälyn hyödyntäminen kestävässä digitaalisessa yrityksessä

Pysyäkseen edellä yrityksistä on tultava kestäviä digitaalisia yrityksiä. Kehittynyttä teknologiaa hyödyntämällä nämä yritykset voivat myös parantaa ketteryyttä ja tehokkuutta. Tässä keskustelussa keskitytään tekoälyn rooliin tuotannon laadun, markkinoille tuloajan ja resurssitehokkuuden parantamisessa nykyaikaisissa tehtaissa.

Historian kulun muokkaaminen

Historian kulkua ovat muokanneet innovatiiviset ajattelijat, jotka pystyivät kuvittelemaan uusia lähestymistapoja kohtaamiinsa haasteisiin. Kivikausi ei todellakaan päättynyt, koska kivet loppuivat, vaan koska ajan ongelmiin kehitettiin uusia ja tehokkaampia ratkaisuja.

Tulevaisuutta muokataan pitkälti samalla tavalla. Liiketoimintaan, yhteiskuntaan ja teknologiaan ulottuvat moniulotteiset trendit aiheuttavat uusia haasteita nykyaikaisille yrityksille. Näiden haasteiden voittaminen edellyttää, että yritykset innovoivat ja omaksuvat uusia tapoja hallita liiketoimintaansa. Erityisesti yritysten on muututtava kestäviksi digitaalisiksi yrityksiksi hallitsemaan tuotteen ja tuotannon elinkaarta sekä todellisessa että digitaalisessa maailmassa.

Digitaalisen yrityksen keskeinen piirre on sen kyky yhdistää todellinen ja digitaalinen maailma, kerätä tietoja toiminnasta ja muuttaa se oivalluksiksi, jotka edistävät parannuksia todellisessa maailmassa. Näiden kahden maailman yhdistäminen mahdollistaa tiedonkulun kaikkien tuotteiden, tuotannon ja palveluiden elinkaaren sidosryhmien välillä. Tämä vapaa tiedonkulku parantaa digitaalisen yrityksen kykyä sopeutua markkinoiden vaatimuksiin, innovoida nopeammin ja parantaa laatua vähentäen samalla hiilipäästöjä ja resurssien käyttöä.

Tärkeimmät huomioitavat:

Kestävän digitaalisen yrityksen tärkeät ominaisuudet
Miten tekoäly sopii kestävään digitaaliseen yritykseen
Kuinka valmistajat voivat soveltaa tekoälyä tänään auttaakseen hiilestä irtautumista ja parantamaan laatua ja markkinoille tuloaikaa

Tehtaan työntekijä, joka käyttää koneita elektroniikan tuotantolaitoksessa

Kaksi työntekijää kävelee ja puhuu Siemensin elektroniikkatehtaalla Erlangenissa.

Digitaalisen muutoksen matka: Siemens Electronics, Erlangen

Siemensin huippuluokan elektroniikkatehdas Erlangenissa, Saksassa kohtasi samat haasteet, joita monet valmistajat yrittävät voittaa. Tehtaan oli löydettävä tapoja tuottaa tuotteita samalla, kun asetettiin etusijalle hiilestä irtautuminen, nopeus, laatu ja kustannustehokkuus. Siemensin elektroniikkatehdas Erlangenissa, joka valmistaa SINAMICS-taajuusmuuntimia ja SINUMERIK CNC -ohjaimia Siemensille ja sen asiakkaille, joutui myös navigoimaan älykkäiden, digitaalisten ratkaisujen integroimisessa tehtaan vanhaan infrastruktuuriin ja järjestelmiin.

Tehdas huomasi, että näitä haasteita ei voitu voittaa ottamatta huomioon digitalisaatiota jatkaakseen jatkuvaa muutosta kestäväksi digitaaliseksi yritykseksi, joka alkoi vuosikymmeniä aiemmin. Digitaaliset ratkaisut suunnitteluun, tuotantotilojen hallintaan, tuotteiden elinkaaren hallintaan ja muuhun tarjoavat perustan. Kun nämä ovat käytössä, voidaan rakentaa kehittyneempiä teknologioita ja toimintoja Erlangenin toiminnan tehostamiseksi entisestään.

Teollinen tekoäly (AI) on yksi työmaalla käytetyistä edistyneistä tekniikoista. Kun kuluttajakeskeinen tekoäly voi auttaa luomaan tekstiä hääpuheelle tai kuvia sosiaalisen median profiiliisi, tehtaan teolliset tekoälyjärjestelmät ohjaavat koneita, hallitsevat toimintoja myymälässä ja analysoivat tietoja suorituskyvyn osoittamiseksi ja päätöksenteon ohjaamiseksi. Näiden teollisten tekoälyjärjestelmien on oltava vankkoja, luotettavia ja turvallisia myös silloin, kun ne työskentelevät tiiviissä yhteistyössä ihmisten kanssa.

Tutkitaan tänään, kuinka Siemensin elektroniikkatehdas Erlangenissa hyödyntää teollisuusluokan tekoälyä tukeakseen suurempaa hiilestä irtautumista, laatua ja markkinoille tuloaikaa.

Digitaalisen muutoksen matka: Siemens Electronics, Erlangen

Ennen kuin prosesseja, koneita ja järjestelmiä voidaan parantaa, niitä on ymmärrettävä keräämällä ja analysoimalla tietoja. Digitaalinen yritys tuottaa valtavia määriä dataa jokapäiväisessä toiminnassa. Tehdasympäristössä tämä voi sisältää tietoja eri järjestelmien ja koko laitoksen energiankulutuksesta, läpimenotiedot, reaaliaikaiset käyttötiedot kytketyistä koneista ja paljon muuta. Tietojen kerääminen ja ymmärtäminen on kriittistä nykyaikaisen digitaalisen tehtaan hallinnalle, mutta datan suuri määrä tekee sen yhdistämisestä ja analysoinnista haastavan tehtävän.

Työntekijä tarkistaa kannettavan tietokoneen tehtaalla.

Teollinen tekoäly: Tehokkuutta, nopeutta, laatua

Onneksi digitaalisen yrityksen kytketyt tietovirrat tarjoavat kultaisen mahdollisuuden tekoälyn soveltamiselle näiden valtavien tietojoukkojen analysoinnin nopeuttamiseksi. Tämä ohjaa optimointeja tehtaan eri osa-alueisiin sekä tehdaskerroksessa että muissa järjestelmissä paljon nopeammin kuin ennen. Esimerkiksi Siemensin elektroniikkatehdas Erlangenissa on hyödyntänyt koko tehtaan tietoja älykkäiden energiatehokkuustoimenpiteiden toteuttamiseksi vähentäen energiankulutustaan 25% ja nettohiilijalanjälkeä 50%. Lisäksi tuotannon tehokkuuden kohdennetut parannukset ovat auttaneet vähentämään kunkin tuotteen valmistukseen käytettyä energiaa 50 prosentilla.

Tekoäly mahdollistaa myös todelliset ennakoivat huoltosuunnitelmat varmistaakseen, että koneen seisokit eivät koskaan tule yllätyksenä tehtaan käyttäjille. Kone- ja huoltotietoja analysoidaan ja verrataan aiempiin tapauksiin mallien ja mahdollisten ratkaisujen tunnistamiseksi. Tehdas hyödyntää ennakoivaa huoltoa jyrsintäprosessissa, joka tapahtuu osana piirilevyjen tuotantoa. Jyrsintäprosessi tuottaa hienoa pölyä, joka kerääntyy jyrsinkaroihin ja voi estää karojen pyörimistä tai aiheuttaa riittävän kertymisen vuoksi suunnittelemattomia seisokkeja. Tällaisten kalliiden viiveiden välttämiseksi ennakoiva huoltoratkaisu seuraa karan virtaa ja nopeutta poikkeavuuksien varalta ja jopa ennustaa tulevia kriittisiä tiloja.

Älykkäät prosessit ovat parempia prosesseja

Tekoäly voi olla transformatiivinen myös yksittäisille prosesseille ja koneille, mikä mahdollistaa jopa tiiviimmän yhteistyön ihmisten ja robotiikan välillä tehtaalla tehokkaasti ja turvallisesti. Siemensin elektroniikkatehtaalla Erlangenissa käytetään tekoälyä ja konenäköä, jotta robottivarret voivat poimia ja sijoittaa osia samalla joustavuudella ja näppäryydellä kuin ihmiskäyttäjä. Perinteisillä robottivarsilla ei ole kykyä erottaa eri osia, mikä edellyttää osien esilajittelua ja järjestämistä. Tekoälyn sisällyttäminen robottien ohjausjärjestelmiin antaa heille mahdollisuuden tunnistaa ja napata erilaisia osia lajittelemattomasta laatikosta ja sijoittaa ne tarkasti sinne, missä ne kuuluvat.

Kun robotista tehdään älykkäämpi, kustannustehokkaat robotit voivat suorittaa tämäntyyppiset tylsät nouto- ja sijoitustoiminnot täysin automaattisesti. Tietenkin, ennen kuin nämä älykkäät robottikäsivarret voidaan vapauttaa, ne on koulutettava. Digitaalisena yrityksenä tehdas voi käyttää fysiikkaan perustuvia simulaatioita ja digitaalista kaksosta virtuaalisesti kouluttamaan algoritmeja osien tunnistamisessa, poiminnassa ja sijoittamisessa. Synteettiset harjoitustiedot luodaan ja merkitään automaattisesti, mikä lisää nopeutta ja vähentää robottikäsivarsien kouluttamiseen tarvittavaa vaivaa.

Valmistussolu, joka sisältää robotteja, joiden avulla tekoäly voi poimia ja sijoittaa osia.

Siemensin asiantuntija osoittaa kollegansa näytöllä piirilevyjen tuotantoprosessin digitaalista kaksosta.

Tekoälyn käyttö tarkkuuden ja tehokkuuden parantamiseen

Herkempiä prosesseja voidaan myös automatisoida antamalla robotiikalle ihmisen käden kaltaista manuaalista taitoa. Voima- ja vääntömomenttianturien integroiminen tekoälyohjatun robottivarren pääte-efektoriin antaa sille mahdollisuuden havaita ja säätää tarkasti voimaa, jota se käyttää kohteen käsittelyyn. Tämä on ratkaisevan tärkeää prosesseissa, joissa on herkkiä ja pieniä osia, kuten piirilevyn (PCB) komponentteja. Itse asiassa robottikäsivarret, jotka käsittelevät tällaisia herkkiä tehtäviä, saattavat vaatia samaa ”Fingerspitzengefühlia” kuin haavan ompeleva kirurgi!

Siemensin elektroniikkatehtaalla Erlangenissa piirilevyjen valmistukseen kuuluu langallisten elektronisten komponenttien asentaminen substraatin pienten reikien läpi, joita kutsutaan läpireikätekniikaksi (THT). THT sisältää erittäin herkkiä ja herkkiä osia, jotka on kytketty piirilevyn hyvin pieniin reikiin, joiden halkaisija on usein vain millimetrin kymmenesosa. Tekoälyn avulla robotiikka voi käsitellä komponentteja varovasti varmistaen, että ne on sijoitettu tarkasti ja kiinnitetty vahingoittumatta. Kaiken kaikkiaan tällaisen herkän tehtävän automatisointi lisää prosessin laatua ja vapauttaa ihmistyöntekijät tällaiseen tehtävään liittyvästä tylsyydestä ja huonosta ergonomiasta.

Tekoälyn välittömien etujen, kuten tuotannon laadun parantamisen ja kustannusten alentamisen, lisäksi tekoälyn lisääminen tuotantoympäristöön on myös edistänyt tehtaan kestävyyttä. Automatisoidun THT-sovitusprosessin lisääntynyt virheettömyys ja tarkkuus vähentävät romua ja siten materiaalin ja energian hukkaa, mikä tekee tehtaasta kokonaisuudessaan tehokkaamman. Koska älykäs robotiikka ei enää vaadi esilajiteltuja osia, lajiteltujen osien järjestämiseen tarvitut muoviuposteet ovat vanhentuneet. Tuloksena on tuhansien muoviosien poistaminen, jotka lopulta päätyvät jätteeksi.

Kestävien digitaalisten yritysten tulevaisuus

Digitaalinen yritys voi hyödyntää tekoälyä ja päivittäin tuotettuja valtavia määriä dataa tunnistaakseen ja toimimaan hiilestä irtautumisen, resurssien käytön vähentämisen, kierrätyksen yms. suhteen sekä sisäisissä prosesseissa että globaaleissa toimitusketjuissa. Esimerkiksi tuotesuunnittelussa tehdyt päätökset muodostavat 80% todelliseen maailmaan pääsevän tuotteen ympäristövaikutuksista — toisin sanoen jätteet ovat vain suunnitteluvirhe. Kestävä digitaalinen yritys voi käyttää kattavan digitaalisen kaksosen, datan ja tekoälyn yhdistelmää ymmärtääkseen erilaisten suunnittelupäätösten suhteelliset kestävyyskustannukset optimoimalla tehokkaan suorituskyvyn, materiaalien käytön ja kierrätettävyyden.

Tuotannossa tekoäly voi auttaa optimoimaan tuotantoaikataulut vastaamaan kysyntää, tunnistamaan mahdollisuuksia energiatehokkuuteen ja, kuten Erlangenissa, parantamaan huomattavasti tuotannon laatua ja vähentämään romua ja materiaalijätettä. Ja mikä tärkeintä, tekoälystä voi tulla tehokas työkalu monimutkaisten globaalien toimitusketjujen hallinnassa, joka auttaa yrityksiä valitsemaan toimittajia ja rakentamaan logistiikkajärjestelmiä kustannusten, laadun ja kestävyyden perusteella. Kun kehitämme ja laajennamme kestävän digitaalisen yrityksen valmiuksia, Siemensin elektroniikkatehtaan kaltaiset tilat Erlangenissa tarjoavat ratkaisevan todistuspohjan teknologioille ja ratkaisuille, jotka voivat auttaa asiakkaita muuttumaan selviytyäkseen tämän päivän ja tulevaisuuden haasteista.

Siemensin asiantuntija osoittaa näytöllä olevan tuotteen digitaalista kaksosta kollegalleen.