Hvernig eykur gervigreind sjálfbærni í iðnaði? 

Þegar fólk talar um gervigreind og sjálfbærni hoppar samtalið oft beint í framtíðarsýn: sjálfstætt net, sjálf-hagræðandi borgir. Í skotgröfum raunverulegrar framleiðslu er raunveruleikinn grófari og stigvaxandi. Raunveruleg uppörvun snýst ekki um að skipta mönnum út fyrir vélmenni; það snýst um að auka ákvarðanatöku í kerfum sem eru alræmd sóun og ógagnsæ. Misskilningurinn er sá að sjálfbærni snúist bara um að nota minni orku. Það er dýpra - þetta snýst um kerfisbundna auðlindagreind, frá hráefni til flutninga, og það er þar sem vélanámslíkön, ekki bara almenn gervigreind, breyta leiknum hljóðlega.

Grunnurinn: Data Fidelity og Dark Factory Floor

Þú getur ekki stjórnað því sem þú getur ekki mælt og í mörg ár var sjálfbærni í iðnaði ágiskanir. Við vorum með orkureikninga, já, en það var oft ómögulegt að tengja aukna neyslu við ákveðna lotu á framleiðslulínu 3. Fyrsta, óglamorous skrefið er skynjarafjölgun og gagnasöfnun. Ég hef séð verksmiðjur þar sem uppsetning á einföldum titrings- og hitaskynjara á eldri þjöppukerfi leiddi í ljós óhagkvæmni í hringrásum sem sóaði 15% af orkunotkun þeirra. Gervigreindaruppörvunin byrjar hér: að búa til hágæða stafrænan tvíbura orku og efnisflæðis. Án þessa undirstöðu er öll sjálfbærnikrafa bara markaðssetning.

Þetta er ekki plug-and-play. Stærsta hindrunin er gagnasíló. Framleiðslugögn eru í MES, gæðagögn í öðru kerfi og orkugögn frá veitumælinum. Að fá tímasamstillt útsýni er martröð. Við eyddum mánuðum í verkefni bara að byggja upp gagnaleiðsluna áður en hægt var að þjálfa hvaða líkan sem er. Lykillinn var ekki fínt reiknirit, heldur öflug gagnaverufræði – að merkja alla gagnapunkta með samhengi (auðkenni vélar, vinnsluþrep, vöru-SKU). Þessi nákvæmni er það sem gerir ráð fyrir þýðingarmikilli sjálfbærnigreiningu síðar.

Íhugaðu framleiðanda festinga, eins og Handan Zitai Festener Manufacturing Co., Ltd.. Ferlið þeirra felur í sér stimplun, þræðingu, hitameðferð og málun. Hvert stig hefur mismunandi orkusnið og efnisávöxtun. Með tækjabúnaði fyrir ofna sína og málunarböð gætu þeir færst frá mánaðarlegu meðaltali í raforku yfir í orkukostnað á hvert kílógramm af framleiðsla. Þessi grunnlína er mikilvæg. Það breytir sjálfbærni úr KPI fyrirtækja í framleiðslulínubreytu sem gólfstjóri getur í raun haft áhrif á.

Forspárviðhald: Lághangandi ávöxturinn með djúpar rætur

Flestar umræður um þetta byrja á því að forðast niður í miðbæ. Sjálfbærni hornið er meira sannfærandi: hörmulegar bilanir sóa orku og efni. Bilað lega í stimplunarpressu með mikið tog brotnar ekki bara; það veldur misræmi í margar vikur, sem leiðir til hlutar sem eru ekki sérstakir (efnissóun) og aukins orkunotkunar. Við innleiddum titringsgreiningarlíkan fyrir vélknúin kerfi sem spáði ekki bara fyrir um bilun, heldur benti á óákjósanleg afköst. Þetta er fínni hlutinn. Líkanið merkti við dælu sem var enn í notkun en hafði misst 8% nýtni, sem þýðir að hún dró meiri straum til að vinna sömu vinnu. Með því að laga það sparaði orku og lengti líftíma mótorsins, sem minnkaði innbyggt kolefni frá endurnýjun.

Bilunin var gert ráð fyrir að allur búnaður þyrfti sama eftirlit. Við yfirtækjum heilt færiband, sem var kostnaðarsamt og myndaði hávær gögn. Við lærðum að vera skurðaðgerð: einbeita okkur að orkumiklum neytendum og mikilvægum gæðahnútum. Fyrir fyrirtæki eins og Zitai, þar sem staðsetning þess nálægt helstu flutningaleiðum eins og Peking-Guangzhou járnbrautinni felur í sér áherslu á skilvirkni flutninga, myndi það skila beinum kolefnissparnaði að beita svipuðum forspárlíkönum á loftræstikerfi og þrýstiloftskerfi þeirra - oft stærstu orkuútrásir verksmiðju. The Zitai festingar vefsíða undirstrikar framleiðsluskala þeirra; við það magn þýðir 2% minnkun á þrýstiloftsleka, auðkenndur með loftflæðislíkani, í gríðarlegum fjárhagslegum og umhverfislegum ávöxtun.

Hér er líka menningarleg breyting. Tilmæli líkansins um að skipta um hluta sem lítur vel út krefst trausts. Við þurftum að smíða einföld mælaborð sem sýndu áætluð orkusóun í kWh og dollurum til að fá innkaup frá viðhaldsteymum. Þessi áþreifanleiki skiptir sköpum fyrir ættleiðingu.

Fínstilling á ferli: Handan setta punkta

Hefðbundin ferlistýring notar PID-lykkjur til að viðhalda settpunkti, eins og hitastigi ofnsins. En hver er ákjósanlegasti setpunkturinn fyrir tiltekna lotu? Það fer eftir rakastigi umhverfisins, afbrigðum hráefnisblendis og æskilegum togstyrk. Vélræn líkön geta hagrætt þessu á virkan hátt. Í hitameðhöndlunarferli notuðum við styrkingarnámslíkan til að finna lágmarkshitastigið og bleytitímann sem þarf til að ná fram málmvinnsluforskriftum. Niðurstaðan var 12% minnkun á jarðgasnotkun á hverja lotu, án þess að skerða gæði.

Aflinn? Þú þarft að skilgreina verðlaunaaðgerðina vandlega. Upphaflega hagræddum við eingöngu fyrir orku og líkanið lagði til lægra hitastig sem jók óvart tæringarhraða á síðari málunarstigum - sem breytir umhverfisálaginu. Við urðum að samþykkja margmarka hagræðingarramma, jafnvægi á orku, efnisávöxtun og hagkvæmni í niðurstreymisferli. Þessi heildarsýn er kjarninn í raunverulegri sjálfbærni í iðnaði; það forðast að undirhagræða eitt svæði á kostnað annars.

Fyrir staðlaðan varahlutaframleiðslu er slík hagræðing yfir þúsundir tonna framleiðslu þar sem þjóðhagsáhrifin liggja. Það færir sjálfbærni frá ketilherberginu yfir í kjarnauppskrift framleiðslu.

Aðfangakeðja og flutningar: Netáhrifin

Þetta er þar sem möguleiki gervigreindar finnst bæði mikill og pirrandi. Verksmiðja getur verið ofhagkvæm, en ef aðfangakeðja hennar er sóun er nettóhagnaðurinn takmarkaður. Gervigreind eykur sjálfbærni hér með greindri leið og birgðaspá. Við unnum að verkefni til að hámarka flutninga á heimleið fyrir óunnið stálspólu. Með því að greina staðsetningar birgja, framleiðsluáætlanir og umferðargögn, myndaði líkan afhendingarglugga sem lágmarkaði aðgerðalausan tíma vörubíls og leyfði meiri farm. Þetta dró úr losun umfangs 3 fyrir bæði framleiðandann og birginn.

Vonbrigðin koma frá samnýtingu gagna. Birgjar eru oft tregir til að deila rauntíma getu eða staðsetningargögnum. Byltingin kom ekki með flóknari reiknirit, heldur með einfaldri blockchain-undirstaða höfuðbók (heimild, ekki dulmál) sem skráði skuldbindingar án þess að afhjúpa einkaupplýsingar. Traust, aftur, er flöskuhálsinn.

Handan Zitai Festener Manufacturing Co., Ltd.Stefnumótandi staðsetning við hlið helstu þjóðvega og járnbrautarlína er náttúruleg flutningseign. Gervigreindardrifið kerfi gæti fínstillt flutninga á útleið með því að sameina pantanir á kraftmikinn hátt og velja flutningsmáta með lægsta kolefnisskorti (járnbrautum vs. vörubíll) byggt á brýnt, nýta þann landfræðilega kost til að lágmarka kolefnisfótspor þess á hverja sendingu.

Hringrás og gæðagreind

Beinasta leiðin til sjálfbærni er að nota minna efni og búa til minni úrgang. Tölvusýn fyrir gæðaeftirlit er algeng, en tengsl hennar við sjálfbærni eru djúpstæð. Galli sem uppgötvast snemma þýðir að hægt er að endurvinna hluta eða endurvinna hann í verksmiðjunni, þannig að forðast orkukostnað við að senda hann til viðskiptavinar, hafna honum og senda til baka. Fullkomnari er að nota litrófsgreiningu meðan á framleiðslu stendur til að spá fyrir um gæði, sem gerir kleift að breyta ferlinu í rauntíma. Við sáum þetta í málningarlínu: XRF greiningartæki færði gögnum inn í líkan sem stjórnaði efnafræði málmhúðunarbaðsins, sem minnkaði notkun þungmálma og seyruúrgang um meira en 20%.

Svo er það hringlaga hagkerfið. Gervigreind getur auðveldað efnisflokkun til endurvinnslu. Fyrir málmfestingar er flokkun í lok líftíma áskorun. Við prófuðum kerfi sem notaði hyperspectral myndgreiningu og CNN til að flokka sjálfkrafa ryðfríu úr galvaniseruðu stáli rusl og auka hreinleika og verðmæti endurunnar hráefnis. Þetta gerir það að verkum að það er efnahagslega hagkvæmt að loka efnislykkjunni.

Fyrir meiriháttar framleiðslustöð, að samþætta þessa gæðagreind yfir allt staðalhluti framleiðslukeðja þýðir minna ónýtt efni sem unnið er út og minna úrgangi sendur til urðunar. Það breytir gæðaeftirliti úr kostnaðarmiðstöð í kjarna sjálfbærni.

Mannlegi þátturinn og framkvæmdaþveran

Ekkert af þessu virkar án fólks. Stærsta bilunin sem ég hef orðið vitni að var hagræðingarverkefni sem slökkt var á ljósum sem verkfræðingar hönnuðu í tómarúmi. Líkönin voru snilldarleg, en þau hunsuðu þegjandi þekkingu stjórnenda sem vissu að vél 4 er heit á rökum síðdegis. Kerfið bilaði. Árangur náðist þegar við smíðuðum hybrid ráðgjafakerfi. Líkanið stingur upp á settpunkti, en rekstraraðilinn getur samþykkt, hafnað eða stillt það, þar sem kerfið lærir af þeirri endurgjöf. Þetta byggir upp traust og nýtir mannlegt innsæi.

Framkvæmd er maraþon. Það krefst þolinmæði til að byggja upp gagnainnviði, auðmýkt til að byrja með einni vinnslulínu og þvervirk teymi sem blanda saman OT, IT og sjálfbærni sérfræðiþekkingu. Markmiðið er ekki glansandi fréttatilkynning sem knúin er gervigreind. Þetta eru ókynþokkafull, uppsöfnuð áhrif hundruða lítilla hagræðingar: nokkrar gráður rakaðar af ofni hér, leið vörubíls styttist þangað, slatti af rusli forðast. Þannig eykur gervigreind raunverulega sjálfbærni í iðnaði - ekki með hvelli, heldur með milljón gagnapunktum sem stýra hljóðlega skilvirkari, minna sóunsöm leið fram á við.