Miten tekoäly lisää kestävyyttä? 

Kun ihmiset kysyvät, kuinka tekoäly edistää kestävyyttä, välitön ajatus hyppää usein suuriin visioihin: globaalien toimitusketjujen optimointiin yhdessä yössä tai ilmastomallinnuksen taianomaiseen ratkaisuun. Työskenneltyäni kentällä valmistus- ja logistiikkatiimien kanssa olen nähnyt, että todellinen vaikutus on rakeisempi, usein sotkuinen ja kaukana hopealuotista. Väärinkäsitys on, että tekoäly toimii tyhjiössä – se ei toimi. Sen arvo vapautuu vain, kun se on syvälle upotettu olemassa oleviin, usein tehottomiin prosesseihin. Siinä ei ole kyse älykkäistä algoritmeista vaan enemmän materiaalivirtojen, energiankulutuksen ja jätemalleiden käytännön mukautuksista. Haluan käydä läpi muutamia alueita, joilla tämä todella toimii ja joissa se joskus kompastuu.

Konkreettinen: energian ja resurssien optimointi

Otetaan tyypillinen teollisuusympäristö, kuten kiinnikkeiden valmistuslaitos. Energiakuorma ei ole vakio; se piikkejä takomisen tai lämpökäsittelyn aikana. Työskentelimme Hebein tehtaan tiimin kanssa – ajatelkaa vaikka Yongnianin piirin teollisuusklusteria – ottaaksemme käyttöön suhteellisen yksinkertaisia ​​koneoppimismalleja historiallisiin virrankulutustietoihin. Tavoitteena ei ollut keksiä prosessia uudelleen, vaan ennakoida kysyntäpiikit ja porrastaa ei-kriittisiä toimintoja. Tuloksena oli 7-8 prosentin lasku huippukuormamaksuissa, mikä pienentää suoraan hiilijalanjälkeä ja kustannuksia. Se kuulostaa vaatimattomalta, mutta mittakaavassa, sadoissa uuneissa ja puristimissa, kumulatiivinen vaikutus on huomattava. Täällä oleva tekoäly ei ajattele; se on hahmontunnistus, jota sovelletaan erittäin meluiseen, todelliseen tietojoukkoon.

Tietoinfrastruktuurista tulee hankalaa. Monet kasvit, jopa suuret, kuten Handan Zitai Faster Manufacturing Co., Ltd., niissä on vanhoja SCADA-järjestelmiä ja manuaalisia lokeja. Ensimmäinen este on puhtaiden, aikaleimattujen tietojen saaminen myymälästä. Vietimme viikkoja vain IoT:n perusanturien asettamisessa mallien syöttämiseksi – tämä vaihe on usein hämärtynyt kiiltävissä tapaustutkimuksissa. Ilman tätä mikä tahansa tekoälymalli on vain teoreettinen harjoitus. Verkkosivusto https://www.zitaifasteners.com saattavat esitellä tuotteitaan, mutta kestävän kehityksen hyöty tapahtuu kulissien takana, kun tietovirtoja yhdistetään kovasti koneista, joita ei koskaan suunniteltu keskustelemaan toistensa kanssa.

Toinen näkökulma on materiaalin tuotto. Kiinnittimien valmistuksessa kelateräs lävistetään ja muotoillaan. Romu on väistämätöntä, mutta tekoälyohjatut tietokonenäköjärjestelmät voivat nyt tarkastaa raaka-aineen vikojen varalta ennen leimaamista ja jopa säätää leikkauskuvioita dynaamisesti jätteen minimoimiseksi. Pilotimme tätä kumppanin kanssa, ja vaikka algoritmi toimi, ROI oli negatiivinen pienemmillä eräajoilla asennuksen monimutkaisuuden vuoksi. Tämä on kriittinen vivahde: ​​kestävän kehityksen tekoäly ei ole yleispätevä; se vaatii tietyn mittakaavan ja toiminnallisen kypsyyden maksaakseen itsensä takaisin.

Logistiikka ja piilotettu verkko

Liikenne on valtava hiilidioksidipäästöjä. Täällä tekoälyn rooli reitin optimoinnissa on tunnettu, mutta todelliset rajoitukset tekevät siitä mielenkiintoisen. Edullisesti lähellä Peking-Guangzhou-rautatietä ja kansallista valtatietä 107, kuten Zitai, sijaitsevalle valmistajalle kysymys ei ole vain lyhimmän polun löytämisestä. Kyse on osittaisten kuormien yhdistämisestä, satamaviiveiden ennustamisesta ja jopa reaaliaikaisten liikenne- ja säätietojen huomioon ottamisesta kuorma-autojen joutoajan lyhentämiseksi. Otimme käyttöön järjestelmän, joka teki tämän, ja polttoaineensäästö oli keskimäärin noin 12 %. Joskus työnvälittäjät kuitenkin hylkäsivät järjestelmän suositukset, jotka luottivat kokemukseensa algoritmin suhteen – klassinen ihmisen ja tekoälyn yhteistyöhaaste.

Reittien ulkopuolella on varaston optimointi. Ylimääräisen varaston pitäminen sitoo pääomaa ja tilaa ja johtaa usein hukkaan (erityisesti pinnoitettujen tai käsiteltyjen kiinnittimien osalta, joiden säilyvyys on epäselvää). Myyntitietoja, kausitrendejä ja jopa laajempia talousindikaattoreita käyttävät ennakoivat mallit voivat kiristää varastotasoja. Muistan yhden projektin, jossa vähennimme turvavarastoa 15 % lisäämättä varaston loppumisriskiä. Mutta malli epäonnistui näyttävästi, kun äkillinen aluepolitiikan muutos katkaisi toimitusketjut – sitä ei ollut koulutettu sellaisiin mustan joutsenen tapahtumiin. Tämä korostaa, että tekoälymallit ovat vain niin hyviä kuin niiden historialliset tiedot ovat nähneet; he kamppailevat uusien systeemisten shokkien kanssa.

Laajentunut toimitusketju on siellä, missä se laajenee. Tekoäly voi auttaa suunnittelemaan kiertotaloussilmukoita. Esimerkiksi tuotteiden elinkaaritietoja analysoimalla se voi ennustaa, milloin käytöstä poistetun aurinkotilan kiinnitystarvike-erä saattaa tulla saataville uudelleenkäyttöä tai kierrätystä varten, mikä vähentää uuden materiaalin tarvetta. Tämä on vielä syntymässä, mutta EU:n pilottihankkeissa sitä tutkitaan. Se siirtää kestävyyden pelkästä tehokkuudesta systeemiseen resurssien kiertoon.

Valvonta, raportointi ja läpinäkyvyyspush

Kestävyys vaatii nykyään tiukkaa mittaamista. Tekoäly nopeuttaa ympäristön seurantaa huomattavasti. Kuukausittaisten päästöjen tai jätevesien manuaalisten tarkastusten sijaan tekoälyanalytiikkaa käyttävät anturiverkot voivat tarjota jatkuvaa, yksityiskohtaista tietoa. Auttoimme luomaan järjestelmän haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) päästöjen seurantaan pinnoituspajassa. Tekoäly ei vain mitannut; se tunnisti korrelaatiot tiettyjen tuotantoerien ja päästöpiikkien välillä, mikä mahdollisti prosessin säätämisen. Tämä muuttaa vaatimustenmukaisuuden kustannuspaikasta toiminnallisen tiedon lähteeksi.

Tietojen tuottaminen on kuitenkin yksi asia; siihen luottaminen on eri asia. Tekoälyn luomien kestävyysmittareiden ja tarkastettavien, todennettavissa olevien tietueiden tarpeen välillä on jatkuva jännite ESG-raportoinnin kaltaisia ​​puitteita varten. Voivatko sääntelijät ja sijoittajat luottaa tekoälyn yhteenvetoon hiililaskennasta? Olemme vaiheessa, jossa tekoäly hoitaa datan murskauksen raskaan noston, mutta ihmisasiantuntijoita tarvitaan edelleen validoimaan ja tulkitsemaan. Työkalu on tehokas, mutta se ei ole korvannut tarvetta ammatilliseen harkintaan.

Makromittakaavassa tekoäly mahdollistaa tarkemman hiilijalanjäljen seurannan monimutkaisissa toimitusketjuissa. Kaavimalla ja analysoimalla tietoja toimittajaportaaleista, toimitusluetteloista ja energialaskuista se voi luoda lähes reaaliaikaisen jalanjälkikartan. Zitain kaltaiselle yritykselle, joka on osa laajaa tuotantopohjaa, tämä näkyvyys on ratkaisevan tärkeää loppupään asiakkaille Euroopassa tai Pohjois-Amerikassa, joilla on paineita raportoida Scope 3 -päästöistä. Se muuttaa kestävyyden epämääräisestä sitoutumisesta määrällisesti mitattavaksi, hallituksi osaksi liiketoimintaa.

Sudenkuopat ja huomiotta jääneet kustannukset

Kaikki ei ole positiivista. Koulutuksen ja suurten tekoälymallien ajon laskennalliset kustannukset ovat itsessään ympäristökuormitus. Tehtaan energiansäästöön keskittyvän projektin on punnittava malleja kouluttavien pilvipalvelimien käyttämää energiaa. Olemme työssämme siirtyneet käyttämään tehokkaampia, erikoistuneita malleja raa'an voiman syväoppimisen sijaan juuri tästä syystä. Joskus yksinkertaisemmalla tilastollisella mallilla saat 80 % hyödystä 1 %:lla laskennallisista yleiskustannuksista. Tekoälyn kautta tapahtuvan kestävyyden on otettava huomioon oma jalanjälkensä.

On myös olemassa riski, että järjestelmän yksi osa optimoidaan toisen kustannuksella. Optimoimme kerran tuotantoaikataulun energiatehokkuuden vuoksi, mutta huomasimme, että se lisäsi tiettyjen työkalujen kulumista, mikä johti useampaan vaihtoon ja siihen liittyvään materiaalihukkaan. Kokonaisvaltainen näkemys on välttämätöntä. Todellinen kestävyys ei ole paikallisista maksimista, vaan koko järjestelmän kestävyydestä ja minimaalisesta kokonaisvaikutuksesta. Tekoälyjärjestelmät on suunniteltava usean tavoitteen optimointia ajatellen, mikä on huomattavasti vaikeampi ongelma.

Lopuksi inhimillinen elementti. Tekoälyvetoisten muutosten toteuttaminen vaatii ammattitaitoista henkilöstöä, muutosten hallintaa ja usein alkupääomaa. Monille valmistushihnan pienille ja keskisuurille yrityksille etusijalla on selviytyminen ja tilausten toteuttaminen. Kestävyysargumentteihin on liitettävä selkeä lyhyen ja keskipitkän aikavälin taloudellinen hyöty. Siksi menestyneimmät näkemäni pilotit aloittavat matalalla roikkuvilla hedelmillä: ennakoiva huolto kalliiden seisokkien ja materiaalihukan välttämiseksi tai älykkäät valaistuksen/lämmityksen ohjaukset, jotka maksavat takaisin alle kahdessa vuodessa.

Katse eteenpäin: integraatio, ei eristäytyminen

Joten miten tekoäly aidosti edistää kestävyyttä? Se ei ole räikeä, erillinen tekoäly hyviin projekteihin. Se johtuu sen asteittaisesta, usein epäseksikästä integroinnista teollisuuden, logistiikan ja energian kaltaisten toimialojen operatiiviseen teknologiapinoon. Se lisää kestävyyttä tekemällä resurssitehokkuus mitattavissa ja käyttökelpoisia, paljastamalla jätevirrat, jotka olivat aiemmin näkymättömiä, ja mahdollistamalla mukautuvaisemmat, reagoivammat järjestelmät.

Tulevaisuus on mielestäni sulautetussa tekoälyssä. Ajattele teollisuuskonetta, joka säätelee itse parametrejaan mahdollisimman vähän energiankulutusta varten ja säilyttää samalla laadun, tai logistiikkaalustaa, joka valitsee automaattisesti vähiten hiilidioksidipäästöjä aiheuttavan kuljetusvaihtoehdon, joka täyttää kustannus- ja aikarajoitukset. Siitä tulee vakioominaisuus, ei erillinen aloite. Työ sellaisissa paikoissa kuin Yongnianin tuotantopohja, jossa on tiheä valmistajaverkosto, on täydellinen testausalusta näille integroiduille lähestymistavoille.

Loppujen lopuksi tekoäly on tehokas työkalu, mutta se on juuri sitä - työkalu. Sen panos kestävään kehitykseen määräytyy sitä käyttävien käsien ja niiden ratkaisemien ongelmien mukaan. Tehoste tulee jatkuvasta keskittymisestä konkreettisiin, vähitellen lisääntyviin materiaali- ja energiavirtoihin, jotka perustuvat tietoihin, jotka voimme nyt vihdoin kaapata ja ymmärtää. Se on käytännöllinen matka, täynnä yritystä ja erehdystä, kaukana hype-kierrosta, ja juuri sinne rakennetaan sen todellinen arvo kestävälle tulevaisuudelle.