Mi a mesterséges intelligencia?
A mesterséges intelligencia, vagy angolul Artificial Intelligence (AI), olyan informatikai megoldások összefoglaló neve, amelyek adatok alapján képesek mintázatokat felismerni, következtetéseket levonni, előrejelzéseket készíteni és bizonyos feladatokat automatizálni.
A mesterséges intelligencia ma már nemcsak az informatikában jelenik meg. Egyre fontosabb szerepet kap az ipari automatizálásban, a gyártásban, a karbantartásban, a minőségellenőrzésben és a termelési folyamatok optimalizálásában is.
Az AI egyik legnagyobb előnye, hogy nagy mennyiségű adatot képes rövid idő alatt elemezni, és olyan összefüggéseket is felismerhet, amelyeket hagyományos módszerekkel nehéz lenne azonosítani.
Mi a különbség a hagyományos automatizálás és az AI között?
A hagyományos ipari automatizálási rendszerek általában előre meghatározott szabályok alapján működnek.
Egy PLC például egy meghatározott bemeneti jel vagy feltétel alapján végrehajt egy előre programozott műveletet. Ez továbbra is az ipari automatizálás egyik alapja.
A mesterséges intelligencia ezzel szemben képes lehet korábbi és aktuális adatok alapján mintázatokat felismerni és előrejelzéseket készíteni.
A két technológia ezért nem feltétlenül egymás helyett működik.
Az AI az ipari automatizálás kiegészítő eszköze lehet, amely a hagyományos vezérlőrendszerekből, szenzorokból és gyártási rendszerekből származó adatokat használja fel.
Hogyan használható a mesterséges intelligencia az ipari automatizálásban?
Egy modern gyártóüzemben folyamatosan nagy mennyiségű adat keletkezik.
A szenzorok és vezérlőrendszerek többek között mérhetik:
- a hőmérsékletet,
- a nyomást,
- a rezgést,
- az áramfelvételt,
- az energiafogyasztást,
- a ciklusidőt,
- a gépek állapotát,
- valamint a gyártási folyamat különböző paramétereit.
A mesterséges intelligencia segítségével ezekből az adatokból olyan információk nyerhetők ki, amelyek támogathatják a gyártási és karbantartási döntéseket.
Az AI legfontosabb ipari alkalmazási területei
A mesterséges intelligencia többek között az alábbi területeken használható:
- prediktív karbantartás,
- gépi látás és automatikus minőségellenőrzés,
- gyártási folyamatok optimalizálása,
- rendellenességek felismerése,
- energiafogyasztás elemzése,
- termelési adatok kiértékelése,
- gépállapot-felügyelet.
Prediktív karbantartás mesterséges intelligenciával
Az ipari AI egyik legismertebb alkalmazási területe a prediktív karbantartás.
A hagyományos karbantartás gyakran előre meghatározott időközönként történik, vagy akkor, amikor egy gép már meghibásodott.
Mindkét módszer problémát okozhat.
A túl gyakori karbantartás felesleges költségekkel járhat, míg egy váratlan meghibásodás komoly termeléskiesést eredményezhet.
A prediktív karbantartás célja, hogy a gépek állapotának folyamatos vizsgálatával időben felismerhetővé váljanak a meghibásodásra utaló jelek.
Egy rendszer például elemezheti:
- egy motor rezgését,
- a csapágy hőmérsékletét,
- az áramfelvétel változását,
- vagy más üzemi paramétereket.
A mesterséges intelligencia ezekben az adatokban olyan mintázatokat kereshet, amelyek egy várható meghibásodásra utalnak.
Ennek segítségével a karbantartás jobban tervezhetővé válhat, és csökkenthető a váratlan gépleállások kockázata.
AI-alapú minőségellenőrzés és gépi látás
A mesterséges intelligencia és a gépi látás kombinációja egyre több ipari minőségellenőrzési feladatnál alkalmazható.
Kamerák és képfeldolgozó rendszerek segítségével automatikusan vizsgálhatók például:
- felületi hibák,
- méreteltérések,
- hiányzó alkatrészek,
- hibás szerelések,
- pozicionálási problémák,
- csomagolási hibák.
A hagyományos képfeldolgozó rendszerek jellemzően előre meghatározott szabályok alapján keresik az eltéréseket.
Az AI-alapú képfeldolgozás olyan esetekben is hasznos lehet, amikor a hibák formája vagy megjelenése változó, ezért nehéz őket egyszerű szabályokkal leírni.
Egy megfelelően kialakított rendszer hozzájárulhat a következetesebb minőségellenőrzéshez és a selejt mennyiségének csökkentéséhez.
Gyártásoptimalizálás mesterséges intelligenciával
Egy gyártási folyamat teljesítményét számos tényező befolyásolhatja.
Ilyen lehet például:
- a gépek beállítása,
- az alapanyagok tulajdonságai,
- a környezeti feltételek,
- a ciklusidő,
- a gépek terhelése,
- vagy a kezelői beavatkozások.
Nagy mennyiségű gyártási adat esetén az összefüggések felismerése hagyományos módszerekkel nehézzé válhat.
Az AI-alapú adatelemzés segíthet meghatározni, hogy mely tényezők befolyásolják leginkább a termelékenységet, a minőséget vagy az energiafelhasználást.
Ez támogatást jelenthet a gyártási folyamatok optimalizálásában és az adatvezérelt döntéshozatalban.
Energiahatékonyság és AI az iparban
Az energiafelhasználás csökkentése számos ipari vállalat számára fontos cél.
A különböző gépek, gyártósorok és technológiai folyamatok energiafogyasztásának elemzésével feltárhatók azok a területek, ahol optimalizálható a működés.
A mesterséges intelligencia segíthet például:
- energiafogyasztási minták felismerésében,
- szokatlan fogyasztás azonosításában,
- gépek működésének összehangolásában,
- vagy a termelési és energiaadatok együttes elemzésében.
Az eredmény nem automatikusan jelent energiamegtakarítást, de olyan információkat biztosíthat, amelyek alapján célzott fejlesztések végezhetők.
Kiváltja az AI a PLC-ket és az automatizálási szakembereket?
Nem.
A mesterséges intelligencia nem helyettesíti automatikusan a PLC-ket, szenzorokat, hajtásokat, szabályozókat és biztonsági rendszereket.
Az ipari automatizálásban továbbra is alapvető követelmény a kiszámítható, biztonságos és ellenőrizhető működés.
Az AI sok esetben egy további rétegként kapcsolódik a hagyományos automatizálási rendszerhez.
Feladata lehet például az adatok elemzése, rendellenességek felismerése vagy olyan információk biztosítása, amelyek támogatják az üzemeltetők és mérnökök döntéseit.
Az automatizálási szakemberek szerepe ezért továbbra is meghatározó: az AI-alapú rendszer csak akkor lehet hasznos, ha megfelelő mérési infrastruktúrára, megbízható adatokra és jól megtervezett automatizálási környezetre épül.
Miért fontos a mesterséges intelligencia az ipari automatizálás jövőjében?
Az ipari automatizálás fejlődése egyre inkább az összekapcsolt, adatvezérelt rendszerek irányába halad.
A modern gyártóberendezésekből már ma is hatalmas mennyiségű adat nyerhető ki. A következő kihívás az, hogy ezekből az adatokból valóban hasznos információ szülessen.
Ebben kaphat fontos szerepet a mesterséges intelligencia.
Az AI megfelelő alkalmazásával:
- pontosabban követhető a gépek állapota,
- hamarabb felismerhetők bizonyos rendellenességek,
- támogatható a karbantartás tervezése,
- javítható a minőségellenőrzés,
- optimalizálhatók egyes gyártási folyamatok,
- és hatékonyabban használhatók fel a rendelkezésre álló termelési adatok.
AI és ipari automatizálás: a technológia önmagában nem elég
A mesterséges intelligencia alkalmazása nem attól lesz sikeres, hogy egy rendszer minél több AI-technológiát használ.
Az első kérdés mindig az, hogy milyen konkrét ipari problémát szeretnénk megoldani.
Ehhez szükség van megfelelő szenzorokra, adatgyűjtésre, automatizálási infrastruktúrára és szakmai ismeretekre.
A mesterséges intelligencia ezekre építve válhat olyan eszközzé, amely segíti a megbízhatóbb, hatékonyabb és jobban tervezhető ipari működést.
A jövő ipari automatizálása ezért várhatóan nem kizárólag az AI-ról szól majd, hanem a hagyományos automatizálási technológiák, az adatelemzés és a mesterséges intelligencia megfelelő együttműködéséről.