Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Технології майбутнього, які наближають епоху Промисловості 4.0

22 лютого 2019 р.


Обладнання, яке вміє визначати необхідність заміни запчастин. Системи виробництва, які контролюють якість в процесі виробництва і в такий спосіб скорочують час простою через інспекцій. Роботи, які автоматично розпізнають і переміщують компоненти. Ці та подібні сценарії поступово стають реальними у виробничому середовищі.

Вони базуються на таких технологіях майбутнього як штучний інтелект і граничні обчислення. Останні відкривають практично безмежні можливості для дискретної і переробної промисловості, оскільки дозволяють використовувати нові бізнес-моделі і підвищувати продуктивність. Відповідно, такі технології є невід'ємним елементом забезпечення конкурентоспроможності промислових підприємств в світі майбутнього.

Інформація як основа нових технологій

Технології майбутнього будуть винайдені завдяки доступності інформації. В результаті цифрової трансформації промисловості ми отримуємо даних більш, ніж достатньо. Такі цифрові рішення як портфоліо «Цифрове підприємство» від Siemens, вже дублюють кожен етап виробництва – від проектування і виробництва до використання продукту – іншими словами, створюють цифровий двійник.

Більш того, ці процеси все більш тісно переплітаються один з одним в цифровому середовищі, що призводить до формування великих обсягів даних. Технології майбутнього дозволяють аналізувати і використовувати ці масиви даних абсолютно по-новому.


Розглянемо на прикладі технології штучного інтелекту. Сам по собі штучний інтелект – не нова розробка. Так, Siemens встановлював нейронні мережі на сталепрокатних підприємствах ще у 1990-х. Однак з тих пір технологія штучного інтелекту зробила стрімкий прорив.

Обчислювальні потужності зросли у кілька разів. Алгоритми стали більш оптимальними. Устаткування на виробництві працює більш ефективно. Швидкість передачі даних суттєво зросла. Це означає, що все більші обсяги інформації можна збирати і аналізувати більш швидко і вичерпно, а сам аналіз даних став набагато складнішим.

У зв'язку із цим необхідність використання таких платформ як MindSphere (відкрита хмарна операційна система від Siemens, яка працює на базі Інтернету речей) стає очевидною.

Підготовка промисловості до технологій майбутнього

Використовуючи таку платформу, користувачі можуть не тільки збирати дані, але й аналізувати їх за допомогою алгоритмів штучного інтелекту, а отже – підвищувати ефективність виробничих процесів.

Наприклад, алгоритми штучного інтелекту на заводі Siemens в Амберзі, Німеччина, використовують дані фрезерних верстатів для визначення закінчення життєвого циклу котушок і строків їхньої заміни. Такий аналіз дозволяє мінімізувати вірогідність незапланованих простоїв і скоротити витрати на експлуатацію та обслуговування кожного верстата на 10 тисяч євро на рік.

Штучний інтелект працює не тільки на хмарних платформах на базі Інтернету речей. Завдяки наявності надпотужних комп'ютерів і високоефективного обладнання, штучний інтелект може використовуватися безпосередньо на підприємствах – на верстатах.

Ця технологія відома як граничні обчислення. Її перевага полягає в тому, що розумні програми працюють «на місці», що забезпечує швидку передачу і обробку даних в режимі реального часу. Крім того, інформація про процеси виробництва захищена і курсує лише в локальному середовищі – з’єднання з хмарою необхідне лише для оновлення програм штучного інтелекту.

Граничні обчислення вже широко застосовуються на заводі Siemens в Амберзі, зокрема, для контролю якості мікросхем. За підсумками аналізу даних виробництва, алгоритми штучного інтелекту здатні показати, які з мікросхем можуть бути дефектними – відповідно, рентгеном перевіряються виключно зазначені компоненти – що дозволило на 30% скоротити витрати на приймальний контроль.


Штучний інтелект також відкриває абсолютно нові можливості для автономних транспортно-завантажувальних систем. Для прикладу: раніше для організації безперебійної роботи потрібно було навчити роботів працювати з відомими предметами, відпрацювати кожен рух, запрограмувати його до найменших деталей – і це вимагало багато часу.

Штучний інтелект дозволяє транспортно-завантажувальним системам розпізнавати навіть невідомі предмети і вираховувати найбільш релевантні позиції для їх захоплення. Останнє знаходить застосування на повністю автоматизованих конвеєрних лініях таких складних продуктів як автомобілі – потужності для збирання повинні бути максимально гнучкими. Для цього роботи мають бути здатними визначати положення різних компонентів і пересувати їх.

Технології майбутнього вже стали реальністю. Однак їхній потенціал щодо підвищення ефективності, надійності і гнучкості виробництва все ще величезний. Тільки так можна задовольнити попит на невеликі партії, аж до однієї одиниці, все більше кастомізованих продуктів. І що ще більш важливо – зробити це швидко, якісно і за прийнятною ціною.

Спільна робота багатьох учасників – запорука успіху в майбутньому

Технології майбутнього вимагають нових науково-технічних розробок, які можна успішно впровадити лише тоді, коли різні компанії з різних секторів працюють разом, на паритетних засадах.

Ключовим моментом тут є комбінування цифрової та промислової експертизи. За десятиліття роботи окремі сектори напрацювали велику експертизу і глибокі знання в області виробничих процесів. Таке розуміння є необхідною умовою впровадження цифрових рішень і штучного інтелекту, граничних обчислень і автономних транспортно-завантажувальних систем у виробниче середовище. Більш того, ця складна тема вимагає застосування знань і навичок дуже широкого кола учасників з бізнесу, науки та урядових інституцій.

Уряд має стимулювати науково-дослідницьку діяльність, розвиток інфраструктури, інформаційної безпеки та освіти

Вкрай важливо мати правильний регуляторний стимул від уряду – у вигляді дорожньої карти і в масштабах всієї держави. Тут критичними є наступні чотири аспекти:

1. Необхідно створити екосистему, яка сприятиме зростанню і розвитку інновацій – шляхом підтримання прикладних досліджень і направлення інвестицій. Це єдиний спосіб перетворення технології майбутнього на зручні та практичні продукти у короткі терміни.

2. Широко розгалужена ІТ інфраструктура і швидкий доступ в інтернет – базові вимоги. Для Промисловості 4.0 важлива не лише велика пропускна здатність, але і набагато більша швидкість передачі даних з максимальною доступністю. Це невід'ємна умова існування індустрії майбутнього. Яким чином малий або середній бізнес зможе, наприклад, отримати доступ до цифрового майбутнього, якщо регіон його резидентства не має адекватного доступу в інтернет? Тут уряд має попрацювати.

3. Інформаційна безпека – найважливіший елемент успішного переходу до Промисловості 4.0. Цифровізація та кібербезпека – паралельні взаємопов'язані процеси. Саме з цієї причини Siemens і партнери розробили Хартію довіри з кібербезпеки. Мета – встановити загальні мінімальні сучасні стандарти кібербезпеки. На даний момент Хартію підписали 16 компаній і організацій.


4. Всі рівні освіти необхідно переорієнтувати на нові цифрові розробки. Глибокі знання в ІТ, ПО, програмуванні, комунікаційних технологіях, інформаційній безпеці та аналізі даних необхідні професіоналам майбутнього. Це не те, що можна освоїти за ніч. Цей шлях необхідно пройти разом з існуючими і майбутніми співробітниками. Тільки так ми зможемо повною мірою використовувати широкі можливості новітніх технологій.

Технології майбутнього повинні служити соціальним потребам

Окрім усього зазначеного, технології не можна розглядати ізольовано. Зрозуміло, вони повинні забезпечувати економічний успіх компаній. Однак, технології також повинні служити соціальним потребам, покращуючи якість життя людей.

Люди завжди повинні бути в центрі уваги. Використання таких нових технологій, як штучний інтелект і граничні обчислення, дозволить не тільки зробити робочі процеси більш надійними, але і виділити більше часу для креативних завдань. І, всупереч поширеній думці, вони не замінять людей, оскільки це всього лише інструменти, завдяки яким ми будемо залишатися успішними, особливо в секторі B2B, і зможемо вдосконалити свої бізнес потужності.