Skip to main content
Цю сторінку перекладено автоматично. Перейти натомість до англійської версії?

ШІ на чолі боротьби проти зміни клімату

Технологічні лідери на шляху до чистого нульового рівня викидів: ШІ та гонка проти зміни клімату. Час є вирішальним фактором, а промисловий ШІ прискорює цей процес. Детальніше в статті Піни Шломбс (Pina Schlombs).

Технологічні лідери на шляху до чистого нульового рівня викидів: ШІ та гонка проти зміни клімату

Час залишається великою нестримною силою. Він може стати нашим союзником і каталізатором — одним із «наймогутніших воїнів» за словами Толстого. Це об'єднує нас усіх у гонці до чистого нульового рівня викидів (net-zero) — змаганні, де у всіх спільна фінішна пряма, єдині правила та той самий суддя, що визначає переможця. У межах цієї гонки промисловий ШІ дозволяє прискорити темпи мінімізації впливу на довкілля. Ось яким чином.

Author: Pina Schlombs, Sustainability Lead, Siemens Digital Industries Software

Автор: Піна Шломбс (Pina Schlombs), керівниця відділу з питань сталого розвитку, Siemens Digital Industries Software

Сьогодні світ зазнає тектонічних змін. Наша здатність опанувати ці «мегатренди» — демографічні зміни, урбанізацію, глокалізацію, екологічні трансформації, ефективність використання ресурсів та цифровізацію — визначатиме наше спільне майбутнє.

Чинник часу чинить значний тиск на кожен із цих процесів. Проте цей тиск стає екзистенційним, коли йдеться про гонку до «чистого нуля» (net-zero) у широкому розумінні, що охоплює весь антропогенний вплив на довкілля. Часу на досягнення цілей Паризької угоди залишається дедалі менше, і, як зазначено у звіті Infrastructure Transition Monitor 2023, наразі менше ніж 50% організацій очікують досягнення своїх цілей зі скорочення викидів вуглецю до 2030 року.

Однак ШІ може стати ключовим інструментом у цих зусиллях. У дослідженні, опублікованому в журналі Nature, де розглядається роль ШІ в досягненні цілей сталого розвитку, окреслено відповідний потенціал та умови його реалізації. Інші фактори успіху згадуються в дослідженні PwC: ШІ може сприяти скороченню викидів CO2 на 0,9–2,4 гігатонни до 2030 року, що дорівнює річним викидам Австралії, Канади та Японії разом узятих.

Коли йдеться про трансформацію основ економіки, таких як виробництво, інфраструктура та транспорт, ШІ не передбачає одного гігантського стрибка. Стратегічне використання «промислового ШІ» (рішень промислового класу — надійних, безпечних та перевірених) може слугувати прискорювачем і підсилювачем. Це дозволяє швидше та масштабніше вирішувати складні проблеми для підвищення ефективності та зменшення викидів. Як виглядає цей прогрес? Ось п'ять основних прикладів:

A digital twin factory cover image with a factory layout and digital twin technology concept.

1. Цифрові двійники: проектування майбутнього з нульовими викидами.

В основі цієї революції лежать цифрові двійники на базі ШІ, що є невід'ємною частиною промислового метавсесвіту. Такі складні симуляції реальних активів дозволяють інженерам «подорожувати в часі», аналізуючи минулі дані та прогнозуючи майбутні сценарії. Завдяки моделюванню впливу виробів на довкілля інженери можуть приймати обґрунтовані рішення щодо оптимізації, мінімізуючи реальний екологічний слід.

Наприклад, технологія цифрових двійників допомагає компанії ACC значно підвищити вихід придатної продукції під час виробництва електродів. Це не лише прискорює перехід до заводів із нульовим рівнем викидів, а й сприяє швидшому розгортанню гігафабрик (Gigafactories). Як наслідок, прискорюється перехід до електромобільності.

2. Розумніша інфраструктура: ефективне заощадження води.

Доступ до води є базовою потребою людини. Проте в усьому світі доступність ресурсів та управління водним господарством залишаються викликом, що посилюється зміною клімату, швидкими демографічними змінами та урбанізацією. Ми стикаємося зі щорічним зростанням попиту на воду на 1%, тоді як у реальності близько 30% усієї виробленої води у світі втрачається.

Тому критично важливим є радикальне підвищення ефективності управління водними ресурсами. Інновації, впроваджені шведською водною компанією VA SYD для ефективного зменшення витоків, мають вирішальне значення для розв'язання цієї проблеми. Рішення на основі ШІ виявляє витоки об'ємом від 0,5 літра на секунду, забезпечуючи більшу прозорість та розумне управління активами для збереження та транспортування цінного ресурсу.

A person is standing in front of a large screen displaying a graph with a blue line and a red line.
Людина, одягнена в чорну сорочку, стоїть перед білою стіною й тримає в руці чорний предмет.

3. Генеративний дизайн: прискорення інновацій.

Генеративний дизайн використовує можливості штучного інтелекту для дослідження величезного масиву варіантів конструювання, створюючи численні рішення, що відповідають багатофакторним вимогам. Цей метод не лише пропонує широкий спектр варіантів, а й дозволяє ефективно відібрати найбільш дієві з них, заощаджуючи час і ресурси на етапі випробувань. Це забезпечує суттєве зниження витрат, зменшення впливу на довкілля та мінімізацію ризиків.

Розробка промислових захоплювачів для роботів на базі ШІ наочно демонструє переваги цієї інновації. Шляхом відтворення природних конструкцій через топологічну оптимізацію на основі ШІ та використання потенціалу адитивного виробництва вдалося досягти скорочення викидів CO2 на 82% у розрахунку на один робот..

4. Прогнозне технічне обслуговування: вищий рівень доступності транспортних систем.

Прогнозне технічне обслуговування (Predictive maintenance) на базі ШІ докорінно змінює підходи до управління та експлуатації складних систем. Цей метод передбачає використання ШІ для аналізу робочих даних у реальному часі та прогнозування потенційних несправностей до їх виникнення, що дозволяє ефективно скорочувати час простою, підвищувати продуктивність та подовжувати термін служби активів.

Показовим прикладом є проєкт Rhein-Ruhr-Express. Використання аналітики на базі ШІ та платформи Railigent X забезпечує рівень доступності послуг понад 99 %. Така ефективність також дозволяє подовжити термін служби компонентів і зменшити використання матеріалів, що безпосередньо сприяє зниженню споживання ресурсів та енергії, а також скороченню викидів. Крім того, це дозволило суттєво підвищити надійність та привабливість залізничної системи для пасажирів, які щоденно користуються потягами.

A person is standing in front of a large building with a blue sky and clouds in the background.
A person is standing in a field with a large rock in the background.

5. Допомога у збалансуванні впливу ШІ: енергоефективна робота центрів обробки даних.

Хоча штучний інтелект є потужним інструментом у боротьбі зі зміною клімату, важливо враховувати його власну високу енергомісткість. Наразі впроваджуються інновації для усунення першопричин цього явища, спрямовані на підвищення ефективності великих мовних моделей (LLM), оптимізацію архітектури інфраструктури, вдосконалення апаратного забезпечення, на якому працюють моделі тощо.

Поряд із цим центри обробки даних, що мають критичне значення для цифрової діяльності, бізнес-операцій та світової економіки, споживають значну кількість енергії, зокрема для систем охолодження. Проте ШІ також забезпечує частину рішень у цій сфері. Переконливим прикладом є керування охолодженням на базі ШІ в центрах обробки даних Greenergy в Естонії. Інноваційне застосування ШІ дозволило перетворити цей об’єкт на один із найбільш сталих центрів обробки даних у Балтії, підвищивши ефективність приблизно на 30 % лише одним натисканням кнопки.

Зрештою, шлях до екологічно безпечного майбутнього визначається синергією ШІ з іншими технологіями. Промисловий ШІ, зокрема, докорінно змінює здатність вирішувати складні багатовимірні проблеми з безпрецедентною швидкістю та у величезних масштабах, вдосконалюючи наявні технології та прискорюючи процеси навчання та інновацій.

Це також шлях співпраці, що підтримується такими цифровими бізнес-платформами, як Siemens Xcelerator. Ніхто не може подолати наймасштабніші виклики самотужки. Провідні фахівці, підприємства, розробники та інноватори мають об’єднувати зусилля попри кордони та використовувати екосистемний підхід до інновацій. Це необхідно для спільного створення рішень та використання синергії та взаємодії промислового ШІ з іншими технологіями.

Впровадження такого підходу відкриває можливість не просто адаптуватися чи реагувати на екологічні та ресурсні виклики; ми можемо спільно активно керувати майбутнім і формувати його, поєднуючи цифровий та реальний світи. Це стане життєво важливим кроком на шляху до розумнішого та екологічно безпечного світу, де промисловий ШІ є дедалі потужнішим інструментом, що допомагає прискорити темпи в гонці до кліматичної нейтральності.

A Siemens Xcelerator X device in a box with a blue and white color scheme.

Прискорення цифрової трансформації для масштабування сталого розвитку

Siemens Xcelerator — це відкрита цифрова бізнес-платформа, що сприяє співпраці та впровадженню інновацій за допомогою ретельно відібраного портфоліо рішень. Вона поєднує реальний та цифровий світи, а також потужну екосистему партнерів, які можуть спільно прискорити зменшення вуглецевого сліду відповідно до специфічних цілей вашого бізнесу.

Siemens Xcelerator

Зробіть перший крок

Зв'яжіться з нами