Мозги из стали

19 февраля 2024 г.

Благодаря современным сенсорным технологиям, облачному подключению и передовой аналитике GEA добавляет долю интеллекта своим трудолюбивым машинам. Полученные результаты демонстрируют возможности искусственного интеллекта для вывода производственных процессов на новый уровень производительности и устойчивого развития.

Хотя стремительное развитие цифровых технологий действительно привело к тому, что некоторые аппаратные средства «старого мира» оказались на грани исчезновения (вспомните стационарные телефоны и DVD-плееры), машины, составляющие основу промышленных предприятий и процессов по всему миру, заняты и критически важны как никогда. Стальные сепараторы, гомогенизаторы, распылительные сушилки, ломтерезки, печи, охладители, упаковочные машины и тепловые насосы — а также многое другое — от них требуется производить все больше продукции, потребляя при этом меньше энергии и образуя меньше отходов. Чтобы соответствовать современным требованиям, руководству заводов необходимо, чтобы их машины работали на беспрецедентном уровне производительности и эффективности. Это, конечно, непростая задача, но они могут быть спокойны благодаря одному простому факту: сами машины становятся все умнее.

Процесс развития интеллекта машин GEA насчитывает не одно десятилетие. На первых порах это была рудиментарная технология датчиков, предоставляющая разрозненные данные о температуре, давлении или расходе. Сегодня датчики стали гораздо более совершенными и повсеместно распространенными. Расширение Индустриального интернета вещей (IIoT), а также увеличение количества машин и процессов, требующих больших объемов данных, означает, что такие производители оборудования, как GEA, обладают огромным потенциалом для использования искусственного интеллекта при разработке новых цифровых решений для своих машин.

GEA использует ИИ, чтобы добавить интеллектуальный пласт существующим сенсорным технологиям, данным и аналитике. Новое поколение оборудования GEA уже работает, внося коррективы в режиме реального времени на основе детальных знаний о технологическом процессе и понимания особенностей работы каждого клиента. Это открывает двери для автоматизированных систем, которые могут самостоятельно настраиваться, обеспечивая непрерывную и максимальную производительность. Краткое описание: ИИ позволяет клиентам GEA добиваться максимальной отдачи от своих машин и решать беспрецедентные современные задачи, будь то нехватка кадров, гиперконкуренция на рынке или ужесточение требований климатических и экологических стандартов. Одновременно с этим GEA активно изучает решения на основе генеративного искусственного интеллекта для повышения производительности собственного персонала, чтобы можно было оптимизировать эффективность, стимулировать инновации и поддерживать принятие решений на основе данных по целому ряду дисциплин — от НИОКР до продаж и обслуживания.

Машины GEA «умнеют»

Повышение эффективности и экологичности машин GEA является главным элементом климатической стратегии GEA, и компания не теряет времени, используя искусственный интеллект, чтобы эти машины были еще умнее и экологичнее. Решения GEA OptiPartner предназначены для максимального повышения производительности, предлагая клиентам «полный комплекс услуг» по оптимизации процессов и техническому обслуживанию. Интеллектуальное программное обеспечение в сочетании с автоматизацией позволяют регулировать параметры технологического процесса в режиме реального времени, снижая необходимость ручного вмешательства. Работая как автопилот, GEA OptiPartner уменьшает отклонения, благодаря чему машины работают с максимальной производительностью, а операторы получают полный обзор всего технологического процесса и больше времени, чтобы сосредоточиться на других задачах.

Применяя сушку распылением — процесс, используемый, в частности, для получения сухого молока из жидкого, — компания GEA OptiPartner добивается повышения энергоэффективности в среднем на 8 процентов. Учитывая энергоемкость сушки распылением, это приводит к значительной экономии энергии — эквивалент энергии, потребляемой 200 немецкими домохозяйствами в год. Решения GEA OptiPartner также сертифицированы по ISO и отмечены знаком GEA Add Better,, что означает, что они соответствуют требованиям стандартов TÜV Rheinland.

«GEA OptiPartner является примером эволюции в направлении оптимизации технологических процессов как услуги, которая использует наши обширные знания в области проектирования процессов и понимание операционной деятельности каждого клиента», — говорит д-р Хассан Язди (Dr. Hassan Yazdi), директор по целевому управлению цифровыми решениями GEA. «GEA становится настоящим партнером по производственному процессу: выявляет области для улучшения, сокращает количество внеплановых остановок и работает как активная часть команды по оптимизации процесса.»

В настоящее время GEA Intellicant используется в сфере очистки сточных вод и является прорывом компании GEA в области цифровизации декантеров — облачное цифровое решение на основе искусственного интеллекта уже сегодня доступно для клиентов. Система состоит из комплекта датчиков и программного обеспечения GEA, известного как виртуальная вычислительная машина (VMO). Комплект датчиков в режиме реального времени контролирует три важнейших технологических параметра: концентрацию твердых частиц в поступающих сточных водах, мутность обезвоживающей жидкости (фильтрат) и сухое вещество обезвоженного осадка (осадок). От этих «органов чувств» данные передаются в программное обеспечение VMO — «мозг», который автоматически и на основе интеллектуального подхода реагирует на поступающие данные.

Поскольку состав поступающего в декантер осадка сточных вод постоянно меняется, декантер нуждается в постоянной регулировке для достижения оптимальной производительности. «GEA Intellicant решает важную проблему для предприятий по очистке сточных вод, обеспечивая постоянную, оптимальную работу декантеров в различных условиях, что было бы практически невозможно при ручном управлении», — объясняет г-н Кристиан Шрамм (Christian Schramm), инженер-механик по образованию, а сегодня менеджер по коммерческим цифровым продуктам компании GEA.

GEA Intellicant уже помогает предприятиям по очистке сточных вод в Германии и Дании добиваться значительного повышения эффективности обезвоживания осадка для минимизации отходов и повышения рентабельности. «С помощью GEA Intellicant муниципальная водоочистная станция (обслуживающая 125 000 человек) способна сократить количество осадка сточных вод примерно на 400 тонн в год. Это не только полезно для окружающей среды, но и позволяет сократить расходы на утилизацию до 60 000 евро в год», — говорит г-н Кристиан Шрамм.

Решение GEA InsightPartner Brewery — это еще один пример того, как искусственный интеллект обеспечивает оперативность и гибкость в режиме реального времени. В пивоварении GEA InsightPartner интегрирует элементы предиктивного ИИ в свое решение для мониторинга в режиме реального времени, предоставляя операторам предложения по оптимизации.

Вместо того чтобы ждать окончания одной варки, прежде чем приступать к следующей, система также позволяет операторам улучшать технологические процессы в процессе варки — например, точно настраивать рекуперацию энергии по мере кипения сусла или устранять дисбаланс в системе хранения энергии. В данном случае быстрота реакции, обеспечиваемая искусственным интеллектом, открывает путь к существенному изменению подхода: отказ от «рецептурного» пивоварения в пользу варки в гибких условиях», — говорит д-р Марк Шнеебергер (Dr. Mark Schneeberger), старший директор по разработке продуктов, проектированию и исследованиям компании GEA.

GEA InsightPartner Brewery позволяет пивоварам понять причинно-следственные связи и корреляции между данными благодаря расширенной аналитике и хорошо представленной приборной панели. Помимо обычных данных пивоваренного производства, программное обеспечение также анализирует показатели устойчивого развития, основанные на потреблении энергии и рекуперации тепла в технологическом цикле. На данный момент пользователи сообщают о повышении производительности на пять-восемь процентов.

Совместно с партнером CattleEye, агропромышленным предприятием из Северной Ирландии, GEA предлагает решение на основе искусственного интеллекта для быстрого выявления и лечения хромоты у коров. CattleEye состоит из камеры, установленной над направляющим выходом доильной системы, которая фиксирует и записывает данные о каждой корове, покидающей доильный зал. Соответствующее программное обеспечение анализирует схемы передвижения животных, оценивает нарушения, применяя оценку подвижности каждого животного в рамках системы. С помощью приложения фермеры могут быстро выявлять больных или хромых коров, которым может потребоваться лечение.

«Болезни копыт и связанная с ними хромота являются третьей по частоте причиной гибели молочных коров и, следовательно, одним из основных факторов риска для ферм в целом, — говорит г-н Хольгер Зигварт, вице-президент по цифровым решениям и услугам компании GEA Farm Technologies. «С помощью CattleEye клиенты GEA могут использовать искусственный интеллект для более пристального наблюдения за состоянием копыт коров в стаде и принятия соответствующих мер. Это не только позволяет фермам повышать прибыли, но и уровень соответствия целям устойчивого развития. Животные в целом более здоровы и живут дольше.»

Закладка фундамента

Отдельные решения в области искусственного интеллекта уже приносят реальную пользу клиентам в таких важных областях, как очистка сточных вод, производство продуктов питания, напитков и молочных продуктов, и здесь компания GEA быстро продвигается к более широкой интеграции искусственного интеллекта в свое оборудование. В январе 2024 года компания запустила GEA X Control, новую систему управления для центрифуг, которая сделает сбор и анализ данных более быстрым и простым, открывая путь к настраиваемым функциям программного обеспечения, а также возможности самообучения и оптимизации. GEA X Control использует преимущества новейших технологий микроконтроллеров и процессоров для достижения нового уровня сетевого взаимодействия, позволяя пользователям быстрее и эффективнее адаптировать свои технологические процессы к изменяющимся потребностям рынка. Это решение доступно для отдельных сепараторов и декантеров, используемых в молочной промышленности и отраслях, связанных с источниками возобновляемой энергии.

Генеративный ИИ в GEA: от слов к делу

Мир все еще оживленно обсуждает ChatGPT и то, как генеративный ИИ навсегда изменит то, как мы учимся, работаем и творим. Согласно недавнему исследованию McKinsey, наибольший экономический эффект в будущем будет иметь традиционный ИИ — например, граничные / облачные сервисы ИИ, которые будут продвигать машины GEA в будущее. Ожидается, что генеративный ИИ принесет значительные преимущества внутри компании — далеко не только в виде генерирования текстов и изображений.

«Генеративный искусственный интеллект играет важную роль в обеспечении конкурентоспособности компании GEA, — объясняет г-н Том Элснер (Tom Oelsner), директор по цифровым технологиям компании GEA. «GEA будет использовать возможности генеративного ИИ в таких областях, как разработка программного обеспечения на основе ИИ, генеративное проектирование машин, интеллектуальная техническая документация, а также в переосмыслении процессов продаж и обслуживания.»

Чтобы помочь реализовать потенциал генеративного ИИ, GEA разработала собственный внутренний чат-бот GEA BetterBot AI, который основан на ChatGPT от OpenAI, а также на сервисе Azure OpenAI от Microsoft. Запущенный в 2023 году, GEA BetterBot AI «питается» внутренними данными GEA и безопасно работает в облаке GEA Cloud. Это означает, что сотрудники могут использовать информацию, связанную с GEA, в течение нескольких секунд, не опасаясь, что конфиденциальные данные выйдут наружу. «Чат-бот может помочь сотрудникам быстрее реагировать на запросы клиентов, получать доступ к текущей маркетинговой информации или поддерживать маркетинговые мероприятия», — говорит г-н Элснер.

Чтобы помочь сотрудникам развить навыки общения с чат-ботом, Академия GEA разработала учебное пособие по инженерии подсказок по цепочке рассуждений. Академия предлагает множество возможностей для обучения — от разработки цифровых продуктов до навыков электронной коммерции, методов анализа данных и гибкого управления проектами.

Отличие ИИ

В то время как достижения в области как традиционного, так и генеративного искусственного интеллекта продолжают привлекать внимание прессы, а руководители компаний повсеместно призываются следить за развитием событий, компания GEA отходит от слов и предпринимает конкретные шаги по интеграции машинного интеллекта в повседневную деятельность инженеров. От оптимизации процессов разработки продукции, маркетинга и обслуживания до оснащения машин GEA новыми мощными цифровыми решениями и тестирования новых границ сенсорных технологий, граничных вычислений и интеллектуальной автоматизации — GEA использует ИИ для достижения таких уровней стандартизации, последовательности, эффективности и скорости исполнения, которых без его помощи было бы трудно достичь. В условиях обострения климатического кризиса и усиления давления со стороны заинтересованных сторон компания GEA демонстрирует, как искусственный интеллект может принести реальную пользу компании GEA и ее клиентам и помочь в создании лучшего мира.