Doi colegi discută în spatele unei celule de producție de pe un etaj de magazin.

Utilizarea AI într-o întreprindere digitală durabilă

Pentru a rămâne în frunte, companiile trebuie să devină întreprinderi digitale durabile. Prin utilizarea tehnologiilor avansate, aceste întreprinderi pot spori, de asemenea, agilitatea și eficiența. Această discuție se concentrează pe rolul IA în îmbunătățirea calității producției, a timpului de introducere pe piață și a eficienței resurselor în fabricile moderne.

Modelarea cursului istoriei

Cursul istoriei a fost modelat de gânditori inovatori care au putut concepe abordări noi ale provocărilor cu care s-au confruntat. Într-adevăr, epoca de piatră nu s-a încheiat pentru că am rămas fără pietre, ci din cauza dezvoltării unor soluții noi și mai eficiente la problemele vremii.

Viitorul este modelat în același mod. Tendințele multidimensionale care se întind în afaceri, societate și tehnologie generează noi provocări pentru companiile moderne. Depășirea acestor provocări va impune companiilor să inoveze și să adopte noi metode de gestionare a afacerilor lor. Mai exact, companiile trebuie să se transforme în întreprinderi digitale durabile pentru a gestiona ciclurile de viață ale produselor și producției atât în lumea reală, cât și în cea digitală.

Caracteristica cheie a unei întreprinderi digitale este capacitatea sa de a uni lumea reală și cea digitală, colectând date din operațiuni și transformându-le în perspective care duc la îmbunătățiri în lumea reală. Reunirea acestor două lumi permite fluxul de date între toate părțile interesate implicate în ciclul de viață al produsului, producției și serviciului. Acest flux liber de date îmbunătățește capacitatea unei întreprinderi digitale de a se adapta cerințelor pieței, de a inova mai rapid și de a îmbunătăți calitatea, reducând în același timp emisiile de carbon și utilizarea resurselor.

Puncte cheie:

Caracteristici importante ale unei întreprinderi digitale durabile
Cum se integrează AI într-o întreprindere digitală durabilă
Modul în care producătorii pot aplica AI astăzi pentru a ajuta eforturile de decarbonizare și pentru a îmbunătăți calitatea și timpul de introducere pe piață

Factory worker operating machinery in an electronics manufacturing facility

Two employees walk and talk on the shop floor at Siemens Electronics Factory, Erlangen.

Călătoria transformării digitale: Siemens Electronics, Erlangen

Siemens' fabrică de electronice de ultimă generație din Erlangen, Germania s-au confruntat cu aceleași provocări pe care mulți producători încearcă să le depășească. Fabrica trebuia să găsească modalități de producere a produselor, acordând prioritate decarbonizării, vitezei, calității și rentabilității. Fabrica de electronice Siemens din Erlangen, care produce convertoare de frecvență SINAMICS și controlere CNC SINUMERIK pentru Siemens și clienții săi, a trebuit, de asemenea, să navigheze în integrarea soluțiilor inteligente, digitale în infrastructura și sistemele vechi din fabrică.

Fabrica a recunoscut că aceste provocări nu pot fi depășite fără a îmbrățișa digitalizarea pentru a continua o transformare continuă într-o întreprindere digitală durabilă, care a început cu zeci de ani mai devreme. Soluțiile digitale pentru inginerie, gestionarea atelierelor, gestionarea ciclului de viață al produsului și multe altele oferă fundația. Cu acestea în vigoare, pot fi construite tehnologii și funcții mai avansate pentru a îmbunătăți și mai mult operațiunile de la Erlangen.

Inteligența artificială industrială (AI) este una dintre tehnologiile avansate utilizate la site. În cazul în care o IA axată pe consumator poate ajuta la generarea de text pentru un discurs de nuntă sau imagini pentru profilul dvs. de social media, sistemele industriale de AI implementate în fabrică controlează mașinile, gestionează operațiunile de la atelierul de producție și analizează datele pentru a indica performanța și a ghida luarea deciziilor. Aceste sisteme industriale de IA trebuie să fie robuste, fiabile și dovedite sigure chiar și atunci când lucrează în strânsă colaborare cu lucrătorii umani.

Astăzi, să explorăm modul în care fabrica de electronice Siemens din Erlangen folosește AI de calitate industrială pentru a sprijini o decarbonizare mai mare, calitate și timp de lansare pe piață.

Călătoria transformării digitale: Siemens Electronics, Erlangen

Înainte ca procesele, mașinile și sistemele să poată fi îmbunătățite, acestea trebuie înțelese prin colectarea și analiza datelor. O întreprindere digitală generează cantități imense de date în timpul operațiunilor de zi cu zi. Într-un mediu din fabrică, aceasta poate include informații despre consumul de energie al diferitelor sisteme și al întregii instalații, date de debit, date operaționale în timp real provenite de la mașinile conectate și multe altele. Colectarea și înțelegerea acestor date este esențială pentru gestionarea unei fabrici digitale moderne, dar cantitatea mare de date face ca agregarea și analiza acestora să fie o sarcină dificilă.

An employee checks an industrial robot.</br>

A worker checks a laptop on the shop floor.

Industrial AI: Eficiență, viteză, calitate

Din fericire, fluxurile de date conectate ale unei întreprinderi digitale prezintă o oportunitate de aur pentru aplicarea AI pentru a accelera analiza acestor seturi de date imense. Acest lucru va conduce la optimizări la diferite aspecte ale fabricii, atât la nivelul fabricii, cât și în alte sisteme mult mai rapid decât înainte. Fabrica de electronice Siemens din Erlangen, de exemplu, a folosit date din întreaga fabrică pentru a implementa măsuri inteligente de eficiență energetică, reducând consumul de energie cu 25% și amprenta netă de carbon cu 50%. În plus, îmbunătățirile specifice ale eficienței producției au contribuit la reducerea cu 50% a energiei utilizate pentru producerea fiecărui produs.

AI permite, de asemenea, adevărate scheme de întreținere predictivă pentru a se asigura că timpul de nefuncționare al mașinii nu vine niciodată ca o surpriză pentru operatorii din fabrică. Datele despre mașini și întreținere sunt analizate și comparate cu cazurile anterioare pentru a identifica tiparele și soluțiile potențiale. Fabrica folosește întreținerea predictivă într-un proces de frezare care are loc ca parte a producției de plăci de circuite imprimate. Procesul de frezare produce un praf fin care se acumulează pe fusurile de frezare și poate împiedica rotația fusurilor sau, cu suficientă acumulare, poate provoca perioade de nefuncționare neplanificate. Pentru a preveni astfel de întârzieri costisitoare, soluția de întreținere predictivă monitorizează curentul și viteza axului pentru a urmări anomaliile și chiar a prezice stările critice viitoare.

Procesele inteligente sunt procese mai bune

Inteligența artificială poate fi transformatoare și pentru procesele și mașinile individuale, permițând chiar o colaborare mai strânsă între oameni și robotică la nivel de fabrică într-o manieră eficientă și sigură. Fabrica de electronice Siemens din Erlangen folosește AI și viziune computerizată pentru a permite brațelor robotizate să aleagă și să plaseze piese cu aceeași flexibilitate și dexteritate ca un operator uman. Brațele robotizate tradiționale nu au capacitatea de a distinge între diferite părți, necesitând ca piesele să fie pre-sortate și organizate. Incorporarea AI în sistemele de control pentru roboți le permite să identifice și să prindă diverse părți dintr-o cutie nesortată și să le plaseze exact acolo unde le aparțin.

Făcând robotul mai inteligent, aceste tipuri de operațiuni plictisitoare de pick-and-place pot fi realizate complet automat de roboți rentabili. Desigur, înainte ca aceste brațe robotice inteligente să poată fi dezlănțuite, acestea trebuie antrenate. Fiind o întreprindere digitală, fabrica poate utiliza simulări bazate pe fizică și Digital Twin pentru a instrui virtual algoritmii cu privire la recunoașterea, selectarea și plasarea pieselor. Datele sintetice de antrenament sunt generate și etichetate automat, crescând viteza și reducând efortul necesar pentru antrenarea brațelor robotizate.

A manufacturing cell that contains robots enabled by AI to pick and place parts.

A Siemens expert points out a digital twin of a PCB production process on a screen to a colleague.</br>

Utilizarea AI pentru a spori precizia și eficiența

Procesele mai sensibile pot fi, de asemenea, automatizate oferind roboticii dexteritate manuală ca cea a unei mâini umane. Integrarea senzorilor de forță și cuplu în efectorul final al unui braț robot controlat de AI îi permite să detecteze și să regleze cu precizie forța pe care o folosește pentru a manipula un obiect. Acest lucru este crucial pentru procesele care implică piese delicate și mici, cum ar fi componentele unei plăci de circuite imprimate (PCB). De fapt, brațele robotizate care gestionează astfel de sarcini delicate pot necesita același „Fingerspitzengefühl” ca cel al unui chirurg care coase o rană!

La fabrica de electronice Siemens din Erlangen, producția de PCB-uri implică montarea componentelor electronice cu fir prin găuri minuscule din substrat, numite tehnologie prin orificii (THT). THT implică piese foarte sensibile și delicate care sunt conectate în găuri foarte mici din PCB, adesea doar zecimi de milimetru în diametru. AI permite roboticii să manipuleze ușor componentele, asigurându-se că acestea sunt plasate cu precizie și securizate fără a suferi daune. Una peste alta, automatizarea unei sarcini atât de delicate crește calitatea procesului și eliberează lucrătorii umani de tediul și ergonomia slabă asociată unei astfel de sarcini.

Pe lângă beneficiile imediate ale IA, cum ar fi creșterea calității producției și reducerea costurilor, adăugarea IA în mediul de fabrică a contribuit, de asemenea, la sustenabilitatea fabricii. Precizia și precizia sporite ale procesului automat de montare THT reduce deșeurile și, prin urmare, risipa de materiale și energie, făcând fabrica mai eficientă în ansamblu. Deoarece robotica inteligentă nu mai necesită piese pre-sortate, incrustările din plastic care au fost cândva necesare pentru organizarea pieselor sortate au devenit învechite. Rezultatul este eliminarea a mii de piese din plastic care ajung în cele din urmă ca deșeuri.

Viitorul întreprinderilor digitale durabile

O întreprindere digitală poate utiliza IA și cantitățile vaste de date generate în fiecare zi pentru a identifica și acționa asupra oportunităților de decarbonizare, reducerea utilizării resurselor, reciclare și multe altele, atât în procesele interne, cât și în lanțurile globale de aprovizionare. Deciziile luate în proiectarea produsului, de exemplu, reprezintă 80% din impactul asupra mediului al unui produs care ajunge în lumea reală - cu alte cuvinte, deșeurile nu sunt altceva decât un defect de proiectare. O întreprindere digitală durabilă poate utiliza o combinație de Digital Twin cuprinzător, date și AI pentru a înțelege costurile relative de sustenabilitate ale diferitelor decizii de proiectare, optimizând performanța eficientă, utilizarea materialelor și reciclabilitatea.

În producție, IA poate ajuta la optimizarea programelor de producție pentru a se potrivi cererii, la identificarea oportunităților de eficiență energetică și, la fel ca în Erlangen, la îmbunătățirea considerabilă a calității producției și la reducerea deșeurilor și a deșeurilor de materiale. Și, poate cel mai important, IA poate deveni un instrument puternic în gestionarea lanțurilor globale de aprovizionare elaborate, ajutând companiile să selecteze furnizorii și să construiască sisteme logistice bazate pe costuri, calitate și sustenabilitate. Pe măsură ce continuăm să evoluăm și să extindem capacitățile unei întreprinderi digitale durabile, facilități precum Siemens Electronics Factory din Erlangen oferă un teren crucial pentru tehnologii și soluții care pot ajuta clienții să se transforme pentru a depăși provocările de astăzi și de mâine.

A Siemens expert points out a Digital Twin of a product on a screen to a colleague.</br>