एआई विनिर्माण में स्थिरता को कैसे बढ़ावा देता है? 

जब लोग विनिर्माण क्षेत्र में एआई के बारे में सुनते हैं, तो वे अक्सर पूरी तरह से स्वायत्त, रोशनी से भरपूर कारखानों के सपने देखने लगते हैं। यह एक आकर्षक लक्ष्य है, लेकिन स्थिरता को बढ़ावा देने का वास्तविक, गंभीर काम आज यहीं नहीं हो रहा है। वास्तविक प्रभाव अधिक सूक्ष्म है, जो अक्सर ऊर्जा खपत को अनुकूलित करने, सामग्री अपशिष्ट को कम करने और आपूर्ति श्रृंखलाओं को कम अराजक बनाने की दैनिक प्रक्रिया में छिपा होता है। यह रोबोटों द्वारा कार्यभार ग्रहण करने के बारे में कम और बुद्धिमान प्रणालियों के बारे में अधिक है जो विस्तृत दृश्यता प्रदान करते हैं जिनकी हमारे पास हमेशा ऐसे निर्णय लेने के लिए कमी रही है जो आर्थिक और पर्यावरण दोनों दृष्टि से सही हों। एआई और स्थिरता के बीच संबंध स्वचालित नहीं है; इसे मापने और नियंत्रित करने के लिए हम जो चुनते हैं उसमें जानबूझकर बदलाव की आवश्यकता है।

प्रचार से परे: प्रथम सीमा के रूप में ऊर्जा

आइए ऊर्जा से शुरुआत करें, सबसे प्रत्यक्ष लागत और कार्बन फ़ुटप्रिंट आइटम। वर्षों तक, हम निर्धारित रखरखाव और ब्रॉड-स्ट्रोक दक्षता रेटिंग पर निर्भर रहे। गेम-चेंजर सेंसर एम्बेड कर रहा है और पूर्वानुमानित ऊर्जा अनुकूलन के लिए एआई का उपयोग कर रहा है। मैं सिर्फ मशीनों को बंद करने की बात नहीं कर रहा हूँ। यह संपूर्ण उत्पादन लाइन के गतिशील भार को समझने के बारे में है। उदाहरण के लिए, एक एआई मॉडल यह सीख सकता है कि एक विशिष्ट स्टैम्पिंग प्रेस न केवल ऑपरेशन के दौरान, बल्कि कूलिंग सिस्टम चलने के बाद 15 मिनट तक बिजली की वृद्धि खींचता है। उत्पादन शेड्यूल का विश्लेषण करके, यह कई प्रेसों से एक साथ पीक ड्रॉ से बचने के लिए बैचों के बीच सूक्ष्म-विलंब का सुझाव दे सकता है, थ्रूपुट को प्रभावित किए बिना ऊर्जा वक्र को समतल कर सकता है। यह सैद्धांतिक नहीं है; मैंने इसे फोर्जिंग सुविधा में ऊर्जा बिल में 8-12% की कटौती करते देखा है, जो बड़े पैमाने पर है।

पेचीदा हिस्सा डेटा गुणवत्ता है. यदि संभव हो तो आपको मशीन, सबस्टेशन और यहां तक ​​कि ग्रिड से बारीक, समय-श्रृंखला डेटा की आवश्यकता होगी। शुरुआत में एक असफल परियोजना सटीक गैस प्रवाह मीटर के बिना ताप उपचार भट्ठी को अनुकूलित करने की कोशिश कर रही थी। एआई मॉडल अनिवार्य रूप से अनुमान लगा रहा था, और अनुकूलन ने भागों के धातुकर्म गुणों से समझौता करने का जोखिम उठाया। हमने कठिन तरीके से सीखा: आप उस चीज़ का प्रबंधन नहीं कर सकते जिसे आप सटीक रूप से माप नहीं सकते। एआई उतना ही अच्छा है जितना इसे मिलने वाले संवेदी इनपुट।

यह एक सूक्ष्म बिंदु की ओर ले जाता है: एआई अक्सर गहरे उपकरणीकरण को उचित ठहराता है। एआई के लिए स्थिरता का मामला बनाने के लिए, आप पहले बेहतर मीटरिंग में निवेश करें। यह एक पुण्य चक्र है. एक बार आपके पास वह डेटा स्ट्रीम हो जाए, तो आप भविष्यवाणी से निर्देशात्मक कार्रवाई की ओर बढ़ सकते हैं - जैसे वायवीय नेटवर्क में वास्तविक समय की मांग के आधार पर कंप्रेसर दबाव सेटपॉइंट को स्वचालित रूप से समायोजित करना, कुछ ऐसा जो हमेशा सबसे खराब स्थिति के लिए सेट किया गया था, जिससे भारी मात्रा में ऊर्जा बर्बाद होती है।

अपशिष्ट पर युद्ध: स्क्रैप ढेर से डिजिटल ट्विन्स तक

भौतिक अपशिष्ट शुद्ध वित्तीय और पर्यावरणीय हानि है। फास्टनर निर्माण में, जैसे किसी कंपनी में हैंडन ज़िटाई फास्टनर मैन्युफैक्चरिंग कंपनी, लिमिटेड चीन के प्रमुख मानक भाग उत्पादन आधार में स्थित, पारंपरिक दृष्टिकोण में उत्पादन के बाद का निरीक्षण शामिल है: एक बैच बनाया जाता है, कुछ का नमूना लिया जाता है, और यदि दोष पाए जाते हैं, तो पूरे लॉट को खत्म कर दिया जा सकता है या फिर से काम किया जा सकता है। यह अविश्वसनीय रूप से बेकार है।

वास्तविक समय में दोष का पता लगाने के लिए कंप्यूटर विज़न अब टेबल स्टेक है। लेकिन एआई का अधिक गहन उपयोग प्रक्रिया पैरामीटर अनुकूलन में है ताकि कचरे को सबसे पहले पैदा होने से रोका जा सके। कोल्ड हेडिंग प्रक्रिया से डेटा - तार का व्यास, तापमान, मशीन की गति, डाई घिसाव - को एक मॉडल में फीड करके, हम एक टुकड़ा बनने से पहले हेड क्रैक या आयामी अशुद्धियों की संभावना का अनुमान लगा सकते हैं। सिस्टम तब समायोजन की सिफारिश कर सकता है, जैसे एनीलिंग तापमान में मामूली वृद्धि या फ़ीड दर में कमी।

मुझे एक परियोजना याद आती है जहां हमने बोल्ट उत्पादन लाइन के लिए एक डिजिटल शैडो (पूर्ण डिजिटल ट्विन का एक सरल संस्करण) बनाया था। लक्ष्य ट्रिम हानि को कम करना था - बोल्ट कट जाने के बाद बचा हुआ तार। ऑर्डर पोर्टफ़ोलियो और मशीन बाधाओं का विश्लेषण करके, एआई शेड्यूलिंग सिस्टम वायर कॉइल्स का अधिक पूरी तरह से उपयोग करने के लिए ऑर्डर अनुक्रमित कर सकता है, जिससे ट्रिम अपशिष्ट को औसतन 3.2% से घटाकर 1.7% से कम किया जा सकता है। यह छोटा लगता है, लेकिन सालाना हजारों टन स्टील में, कच्चे माल की बचत और स्टील उत्पादन से संबंधित कार्बन उत्सर्जन पर्याप्त है। आप देख सकते हैं कि कैसे योंगनियन जिले जैसे केंद्रों में कंपनियां, अपने उच्च मात्रा में आउटपुट के साथ, इस तरह के दानेदार अनुकूलन से अत्यधिक लाभ प्राप्त करती हैं।

आपूर्ति श्रृंखला लचीलापन और कार्बन पदचिह्न

यहीं यह जटिल हो जाता है। एक स्थायी आपूर्ति श्रृंखला का मतलब केवल हरित आपूर्तिकर्ता चुनना नहीं है; यह आपातकालीन, कार्बन-सघन हवाई माल ढुलाई से बचने के लिए दक्षता और लचीलेपन के बारे में है। एआई-संचालित मांग पूर्वानुमान, जब यह काम करता है, तो उत्पादन को सुचारू करता है, जिससे ओवरटाइम की आवश्यकता कम हो जाती है (जिसका अर्थ अक्सर कम कुशल, ऊर्जा-गहन रन होता है) और घबराहट से ऑर्डर देना।

हमने एक ग्राहक के लिए लॉजिस्टिक्स अनुकूलन के साथ बहु-स्तरीय आपूर्ति श्रृंखला जोखिम विश्लेषण को एकीकृत किया है। सिस्टम ने मौसम, बंदरगाह की भीड़ और यहां तक ​​कि आपूर्तिकर्ता क्षेत्र के ऊर्जा मिश्रण की निगरानी की (उदाहरण के लिए, क्या उनका ग्रिड आज कोयले या नवीकरणीय ऊर्जा पर चल रहा है?)। इसमें समयसीमा की अनुमति मिलने पर शिपमेंट को धीमी लेकिन कम उत्सर्जन वाली समुद्री माल ढुलाई के लिए फिर से रूट करने या सामान्य 85% क्षमता के बजाय कंटेनरों को 98% क्षमता तक भरने के लिए लोड को समेकित करने का सुझाव दिया गया। द वहनीयता यहां लाभ अप्रत्यक्ष लेकिन शक्तिशाली है: यह कार्बन दक्षता को दैनिक लॉजिस्टिक निर्णयों में शामिल करता है।

यहां विफलता मोड अति-अनुकूलन है। एक मॉडल ने परिवहन उत्सर्जन को कम करने के लिए हमेशा एकल, बहुत हरित लेकिन क्षमता-बाधित आपूर्तिकर्ता का उपयोग करने का सुझाव दिया। यह शटडाउन के जोखिम को ध्यान में रखने में विफल रहा, जो अंततः हुआ, जिससे कई, कम इष्टतम आपूर्तिकर्ताओं को हाथापाई करने के लिए मजबूर होना पड़ा। सबक यह था कि एआई के वस्तुनिष्ठ कार्य में स्थिरता के उद्देश्यों को मजबूती की बाधाओं के साथ संतुलित किया जाना चाहिए। आप केवल कार्बन को कम नहीं कर सकते; आपको जोखिम का प्रबंधन करना होगा.

मानवीय तत्व: संवर्धित निर्णय-निर्माण

यह महत्वपूर्ण है. AI फ़ैक्टरी नहीं चलाता; लोग करते हैं. सबसे प्रभावी कार्यान्वयन जो मैंने देखा है वे हैं जहां एआई एक सलाहकार के रूप में कार्य करता है। यह एक विसंगति को दर्शाता है: लाइन 3 पर प्रति यूनिट ऊर्जा खपत वर्तमान उत्पाद मिश्रण के लिए बेंचमार्क से 18% अधिक है। संभावित कारण: कन्वेयर मोटर बी-12 में बियरिंग घिसाव, अनुमानित दक्षता हानि 22%। यह रखरखाव टीम को स्पष्ट स्थिरता और लागत प्रभाव के साथ एक लक्षित, प्राथमिकता वाला कार्य देता है।

इससे संस्कृति बदलती है. स्थिरता उत्पादन दक्षता से एक अलग KPI होना बंद कर देती है। जब फ़्लोर मैनेजर देखता है कि कम स्क्रैप दरों के लिए अनुकूलन करने से प्रति अच्छे हिस्से में ऊर्जा और कच्चे माल का उपयोग कम हो जाता है, तो लक्ष्य संरेखित हो जाते हैं। एआई का प्रशिक्षण लोगों को भी प्रशिक्षित करता है। किसी दोष का पता लगाने वाले मॉडल के लिए डेटा को लेबल करने के लिए, गुणवत्ता इंजीनियरों को विफलता मोड का गहराई से विश्लेषण करना होगा। यह प्रक्रिया अक्सर मॉडल के तैनात होने से पहले ही प्रक्रिया में सुधार लाती है।

विरोध स्वाभाविक है. ब्लैक बॉक्स सिफ़ारिशों का एक वाजिब डर है। इसीलिए व्याख्यात्मकता महत्वपूर्ण है। यदि सिस्टम कहता है कि भट्टी का तापमान 15°C कम करें, तो उसे तर्क भी देना होगा: ऐतिहासिक डेटा से पता चलता है कि इस निचले तापमान पर पैरामीटर X और Y के साथ चलने पर 8% कम प्राकृतिक गैस खपत के साथ समान कठोरता प्राप्त होती है। यह विश्वास पैदा करता है और एआई को टिकाऊपन के लिए एक सहयोगी उपकरण में बदल देता है विनिर्माण.

आगे की ओर देखना: एकीकरण चुनौती

भविष्य ऊर्जा या गुणवत्ता के लिए स्टैंडअलोन एआई अनुप्रयोगों में नहीं है। यह एकीकृत प्रक्रिया अनुकूलन में है जो कई, कभी-कभी प्रतिस्पर्धी, उद्देश्यों को संतुलित करता है: थ्रूपुट, उपज, ऊर्जा उपयोग, उपकरण घिसाव और कार्बन पदचिह्न। यह एक बहुउद्देश्यीय अनुकूलन समस्या है जो वास्तविक समय में मानव गणना से परे है।

हम ऐसी प्रणालियाँ चला रहे हैं जो ग्राहक का ऑर्डर लेती हैं और गतिशील रूप से सबसे टिकाऊ उत्पादन मार्ग निर्धारित करती हैं। क्या फास्टनरों के इस बैच को पुरानी, ​​धीमी लाइन पर बनाया जाना चाहिए जो अब कारखाने के नए सौर सरणी द्वारा संचालित है, या नई, तेज़ लाइन पर जो ग्रिड द्वारा संचालित है लेकिन जिसकी स्क्रैप दर कम है? एआई किसी भी संभावित स्क्रैप में सन्निहित कार्बन सहित शुद्ध कार्बन प्रभाव की गणना कर सकता है, और वास्तव में इष्टतम पथ की सिफारिश कर सकता है। यह अगले स्तर की सोच है.

अंतिम बाधा जीवनचक्र मूल्यांकन एकीकरण है। असली बढ़ावा स्थिरता तब आएगी जब विनिर्माण में एआई के पास सामग्री और प्रक्रियाओं के पूर्ण जीवनचक्र प्रभाव पर डेटा तक पहुंच होगी। जिंक प्लेटिंग और नई पॉलिमर कोटिंग के बीच चयन करना केवल एक लागत निर्णय नहीं है; यह रासायनिक उपयोग, स्थायित्व और जीवन के अंत की पुनर्चक्रण क्षमता के बारे में निर्णय है। हम अभी तक वहां नहीं हैं, लेकिन मूलभूत कार्य-प्रक्रियाओं को डिजिटलीकृत करना, यंत्रीकृत करना और अनुकूली नियंत्रण में लाना-वही है जो उस भविष्य को संभव बनाता है। यह एक समय में एक छोटी, बेकार समस्या को हल करने की एक लंबी, अस्वाभाविक सड़क है।