Mózgi ze stali

19 lutego 2024

Dzięki sprawnemu wdrożeniu nowoczesnej technologii czujników, usług łączności w chmurze oraz zaawansowanych narzędzi analitycznych GEA zdołała tchnąć w swoje niestrudzone maszyny pierwiastek prawdziwej inteligencji. Rezultaty świadczą o mocy AI, która potrafi wznieść procesy produkcyjne ku nowym pułapom wydajności i zrównoważenia.

Podczas gdy szybki postęp cyfryzacji zdegradował sprzęt komputerowy „starej daty” do poziomu sentymentalnej ciekawostki (wystarczy pomyśleć o telefonach stacjonarnych czy odtwarzaczach DVD), urządzenia stanowiące kręgosłup zakładów i procesów przemysłowych na całym świecie są obecnie bardziej eksploatowane i istotniejsze niż kiedykolwiek wcześniej. Od produkcji żywności po oczyszczanie ścieków, wszystkie te stalowe wirówki, homogenizatory, suszarki rozpyłowe, krajalnice, piekarniki, chlllery, maszyny do pakowania i pompy ciepła – oraz wiele innych urządzeń – mają produkować jeszcze więcej, a jednocześnie zużywać mniej energii i generować mniej strat. Aby zaspokoić dzisiejsze potrzeby, operatorzy w fabrykach muszą dysponować maszynami działającymi na bezprecedensowym poziomie produktywności oraz wydajności. Jest to bez wątpienia wyzwanie, ale niech ich pocieszy jeden prosty fakt: same maszyny stają się inteligentniejsze.

Inteligencja maszyn GEA rośnie od wielu dekad. Początkowo była to podstawowa technologia czujników dostarczających odrębne dane o temperaturze, ciśnieniu i prędkościach przepływu. Współczesne czujniki są zdecydowanie bardziej wyrafinowane i wszechobecne. Ekspansja Przemysłowego internetu rzeczy (IIoT), wraz z maszynami i procesami o znacznie wyższej przepustowości danych, sprawia, że konstruktorzy GEA mają olbrzymi potencjał, aby ujarzmić moc AI oraz opracować nowe cyfrowe rozwiązania dla swoich urządzeń.

GEA wykorzystuje AI, żeby istniejącą technologię czujników, danych i narzędzi analitycznych otoczyć warstwą inteligencji. Nowa generacja urządzeń GEA już tu jest, pozwala wykonywać modyfikacje w czasie rzeczywistym w oparciu o szczegółową wiedzę projektową i zrozumienie pracy każdego klienta. Otwiera to przestrzeń dla zautomatyzowanych systemów, które potrafią się samodzielnie regulować, a jednocześnie zapewniać stałą i maksymalną produktywność. W skrócie: AI pozwala klientom GEA maksymalnie wykorzystać potencjał ich urządzeń oraz pokonywać bezprecedensowe wyzwania współczesności – niezależnie od tego, czy dotyczą braków personalnych, niezwykle konkurencyjnego rynku czy też zmian klimatycznych i norm środowiskowych. Jednocześnie GEA aktywnie eksploruje systemy generatywnej AI, aby zwiększyć produktywność własnego personelu, poprawić wydajność, promować innowacje oraz podejmować decyzje w oparciu o dane w wielu różnych obszarach: od badań i rozwoju, poprzez sprzedaż, aż po samo świadczenie usług.

Urządzenia GEA „zmądrzały”

Poprawa wydajności i ekologicznych atutów maszyn GEA jest centralnym punktem strategii klimatycznej GEA – a firma nie traci czasu i wykorzystuje AI, aby uczynić te maszyny inteligentniejszymi i bardziej zrównoważonymi. Rozwiązania GEA OptiPartner zostały zaprojektowane z myślą o zmaksymalizowaniu produktywności, zaoferowaniu klientom „pełnej” optymalizacji procesu oraz pakietu serwisowego. Inteligentne oprogramowanie współdziała z automatyzacją w celu dostrojenia parametrów procesowych w czasie rzeczywistym, co dodatkowo zmniejsza potrzebę ręcznej interwencji. GEA OptiPartner działa na zasadzie autopilota, zmniejszając rozbieżności, dzięki czemu urządzenia pracują na poziomie bliższym maksymalnej produktywności, a operatorzy zyskują pełen przegląd procesu i mają więcej czasu, by skupić się na innych zadaniach.

Przy suszeniu natryskowym – procesie stosowanym między innymi do produkcji mleka w proszku z płynnego mleka – GEA OptiPartner generuje zyski wydajności energetycznej sięgające średnio 8%. Wziąwszy pod uwagę, jak energochłonne jest suszenie natryskowe, przekłada się to na istotne oszczędności energetyczne – na poziomie ekwiwalentu energii zużywanej przez 200 niemieckich gospodarstw w skali roku. Rozwiązania GEA OptiPartner są ponadto certyfikowane na zgodność z normą ISO i oznaczone ekologiczną etykietą GEA, Add Better, która jest dowodem na uzyskanie świadectwa od jednostki certyfikującej TÜV Rheinland.

„GEA OptiPartner ucieleśnia ewolucję w kierunku optymalizacji procesu jako usługi, co pozwala wykorzystać naszą bogatą wiedzę na temat projektowania procesów oraz zrozumieć działalność operacyjną klienta” – mówi Dr Hassan Yazdi, dyrektor w dziale programowego zarządzania rozwiązaniami cyfrowymi Program Management Digital Solutions w GEA. „GEA jest naszym prawdziwym partnerem w procesie produkcji: identyfikuje obszary wymagające udoskonalenia, zmniejsza skalę nieplanowanych przestojów i działa niczym członek zespołu ds. optymalizacji procesu”.

Stosowane obecnie w instalacjach oczyszczania ścieków rozwiązanie GEA Intellicant to prawdziwy przełom pod względem cyfryzacji dekanterów – to zasilane przez AI, oparte na chmurze narzędzie GEA jest dziś łatwo dostępne dla klientów. System jest zbudowany z pakietu czujników oraz oprogramowania GEA znanego jako wirtualny operator maszyny (VMO). Pakiet czujników monitoruje trzy krytyczne parametry w czasie rzeczywistym: stężenie cząstek stałych na wlocie ścieków, mętność odwadnianych odpadów (odcieku) oraz suchą masę odwodnionego osadu (placka osadowego). Dane z tych „organów sensorycznych” są przesyłane do oprogramowania VMO – „mózgu” – który automatycznie i inteligentnie reaguje na strumień odbieranych informacji.

Ponieważ skład trafiających do dekantera osadów ściekowych wciąż się zmienia, dekanter wymaga stałej regulacji w celu osiągnięcia optymalnej wydajności. „GEA Intellicant rozwiązuje najważniejszy problem dla oczyszczalni, ponieważ gwarantuje stałą pracę dekanterów na optymalnym poziomie oraz w zmiennych warunkach ” – wyjaśnia Christian Schramm, z wykształcenia inżynier mechaniki, a dzisiaj kierownik handlowy ds. produktów cyfrowych w GEA.

GEA Intellicant już teraz pomaga oczyszczalniom w Niemczech i Danii znacznie poprawić wydajność pod względem odwadniania osadu, aby zminimalizować starty oraz zwiększyć oszczędności. „Miejska oczyszczalnia ścieków (obsługująca około 125 000 osób) zdołała z pomocą GEA Intellicant zmniejszyć ilość osadów ściekowych o około 400 ton metrycznych rocznie. Po pierwsze przynosi to korzyści dla środowiska, a po drugie zmniejsza koszty utylizacji o nawet 60 000 euro rocznie” – mówi Schramm.

Rozwiązanie GEA InsightPartner Brewery to kolejny przykład tego, jak AI zapewnia responsywność oraz elastyczność w czasie rzeczywistym. Przy warzeniu GEA InsightPartner integruje predykcyjne elementy AI w rozwiązaniu monitorowania w czasie rzeczywistym, przekazując operatorom sugestie dotyczące optymalizacji.

Zamiast czekać na dokończenie jednego cyklu warzelniczego przed ustawieniem kolejnego, operatorzy mogą dzięki systemowi udoskonalać parametry technologiczne w trakcie cyklu – na przykład regulując odzysk energii podczas gotowania brzeczki lub korygując nierówności w systemie magazynowania energii. „Również tutaj responsywność zapewniana przez AI pozwala na transformację podejścia: inspiruje do przejścia z produkcji „opartej na recepturach” na elastyczne warzenie z kondycjonowaniem” – mówi dr Mark Schneeberger, starszy dyrektor ds. rozwoju produktu, badań i projektowania w GEA.

GEA InsightPartner Brewery pozwala piwowarom zrozumieć związki przyczynowo-skutkowe oraz korelacje pomiędzy danymi dzięki zaawansowanym narzędziom analitycznym oraz dobrze zaprojektowanemu panelowi. Nie licząc tradycyjnych danych warzelni, oprogramowanie pozwala też analizować wskaźniki zrównoważenia w oparciu o pobór energii oraz odzysk ciepła w cyklu procesowym. Jak dotychczas użytkownicy mówią o zyskach produktywności na poziomie pomiędzy pięć a osiem procent.

W ramach partnerstwa z CattleEye, agrobiznesem z Irlandii Północnej, GEA oferuje oparte na AI rozwiązanie do szybkiego wykrywania i leczenia kulawizny u krów. System CattleEye jest zbudowany z kamery zainstalowanej ponad kontrolowanym wyjściem z karuzeli udojowej. Urządzenie rejestruje i nagrywa każdą krowę opuszczającą halę. Powiązane oprogramowanie analizuje schemat ruchu krów, ocenia nieregularności i przypisuje wynik związany z mobilnością każdego zwierzęcia w obrębie systemu. Za pośrednictwem aplikacji rolnicy potrafią szybko zidentyfikować krowy wymagające leczenia.

„Choroby pazurów i związana z nimi kulawizna to trzecia najczęstsza przyczyna śmierci wśród krów mlecznych – i w związku z tym główny czynnik ryzyka we wszystkich gospodarstwach” – mówi Holger Siegwarth, wiceprezes ds. rozwiązań i usług cyfrowych w dziale GEA Farm Technologies. „Z pomocą CattleEye klienci GEA mogą wykorzystać AI, aby lepiej dbać o zdrowie kopyt w stadzie oraz stosować odpowiednią profilaktykę. Nie tylko zapewnia to wyższą rentowność gospodarstw, ale też pozwala im prowadzić bardziej zrównoważoną działalność. Zwierzęta są ogólnie zdrowsze i żyją dłużej”.

Podwaliny

Podczas gdy specjalistyczne systemy AI już teraz dostarczają klientom prawdziwą wartość w kluczowych obszarach, takich jak oczyszczanie ścieków, produkcja żywności, napojów i alkoholi czy nabiału, GEA ochoczo doposaża swoje maszyny w kolejne algorytmy AI. W styczniu 2024 roku wypuściliśmy GEA X Control, nowy system sterowania wirówkami, który przyspiesza oraz ułatwia gromadzenie i analizę danych, torując drogę do opracowywania spersonalizowanych funkcji oprogramowania oraz do samodzielnej nauki i autoadaptacji. GEA X Control jest wyposażony w mikrosterownik i procesor najnowszej generacji, które zapewniają nową jakość łączności, pozwalając użytkownikom szybciej i wydajniej dostosowywać procesy do zmieniających się potrzeb rynkowych. Rozwiązanie jest dostępne dla wybranych separatorów i dekanterów używanych w mleczarstwie i branżach opartych na odnawialnych źródłach energii.

Generatywna AI w GEA: jak modę zamienić w narzędzie

Świat wciąż huczy na temat ChataGPT, a generatywna AI ma według doniesień medialnych na zawsze odmienić sposób nauki, pracy i procesów twórczych. Autorzy najnowszego badania firmy McKinsey sugerują, że tradycyjna AI – w tym brzegowe/chmurowe usługi AI, dzięki którym urządzenia GEA wkroczyły w przyszłość – będą odgrywały największą rolę ekonomiczną. Podczas gdy generatywna AI ma dostarczać istotne „dodatkowe” korzyści wewnętrzne dla firm – znacznie wykraczające poza możliwość generowania tekstów i obrazów.

„Generatywna AI odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu konkurencyjności GEA”– wyjaśnia Tom Oelsner, starszy specjalista ds. cyfryzacji w GEA. „GEA skorzysta z możliwości generatywnej AI w takich obszarach jak tworzenie oprogramowania opartego na AI, generatywne projektowanie urządzeń, inteligentna dokumentacja techniczna oraz redefinicja procesów sprzedażowo-usługowych”.

Z myślą o realizacji potencjału generatywnej AI GEA opracowała swojego firmowego chatbota GEA BetterBot AI. Narzędzie bazuje na modelu ChatGPT, stworzonym przez laboratorium OpenAI, oraz usłudze Microsoft’s Azure OpenAI. Uruchomiony w 2023 roku GEA BetterBot AI jest zasilany wewnętrznymi danymi GEA oraz bezpiecznie działa w chmurze GEA Cloud. Dzięki temu pracownicy mogą w przeciągu kilku sekund pobrać informacje o GEA, nie martwiąc się o wyciek poufnych danych. „Chatbot pomaga personelowi szybciej reagować na żądania serwisowe klientów, uzyskiwać dostęp do danych rynkowych oraz wspierać ich działania marketingowe” – mówi Oelsner.

Aby pomóc pracownikom w rozwijaniu „zdolności komunikacyjnych” czatbotów, specjaliści z Akademii GEA opracowali samouczek poświęcony szybkiej inżynierii. Akademia oferuje mnóstwo narzędzi edukacyjnych – od projektowania produktów cyfrowych po rozwój umiejętności e-commerce, techniki związane z nauką o danych oraz sprawne zarządzanie projektem.

Co wyróżnia AI

Podczas gdy rozwój tradycyjnej i generatywnej AI budzi zainteresowanie medialne – a CEO muszą stale nadążać za kolejnymi innowacjami – GEA zamiast zanurzać się w tym szumie medialnym, tworzy konkretne narzędzia, które pozwalają wykorzystać inteligencję urządzeń w codziennych procesach handlowych i inżynieryjnych. Od optymalizacji procesu opracowywania produktu, marketingu i prac serwisowych, po wyposażenie urządzeń GEA w nowe rozwiązania cyfrowe i eksplorowanie nowych granic technologii czujników, przetwarzania brzegowego oraz inteligentnej automatyzacji – GEA wykorzystuje AI do uzyskania wysokiego poziomu standaryzacji, spójności, wydajności oraz szybkości wykonania, którą byłoby ciężko osiągnąć bez tej pomocy. W scenerii kryzysu klimatycznego oraz nacisków ze strony interesariuszy GEA pokazuje, że AI potrafi pozytywnie przeobrazić działalność GEA oraz klientów firmy – i pomaga projektować lepszy świat.