Sztuczna inteligencja w przemyśle – rewolucja przyszłości czy standard współczesności?

AI rewolucjonizuje procesy produkcyjne, zarządzanie i dystrybucję, oferując znaczny wzrost efektywności, redukcję kosztów i poprawę jakości. Artykuł omawia przełomowy wpływ sztucznej inteligencji (AI) na sektor przemysłowy.

Fot. iStock

Z artykułu dowiesz się:

• czym jest sztuczna inteligencja,
• w jakich obszarach przemysłu wykorzystuje się sztuczną inteligencję,
• jakie są zalety wykorzystania AI w przemyśle.

Sztuczna inteligencja w przemyśle

W artykule przyjrzano się bliżej różnorodnym zastosowaniom AI w przemyśle, analizując korzyści, wyzwania i przyszłe trendy związane z tą innowacyjną technologią. Artykuł analizuje rolę sztucznej inteligencji w przemyśle, jest próbą odpowiedzi na pytanie, czy jest to dopiero wizja przyszłości, czy już standard? Implementacja AI wiąże się z wyzwaniami, ale już osiągane korzyści sugerują, iż staje się integralną częścią przemysłu.

Przemysł nieustannie ewoluuje, dążąc do optymalizacji i doskonalenia produkcji. Podnoszenie jakości, obniżanie kosztów, automatyzacja i robotyzacja procesów, skuteczniejsze projektowanie, szybsze wdrażanie i wiele innych to zagadnienia, w obszarze których wciąż przesuwana jest granica od niemożliwego do wykonalnego. Sektor przemysłowy bardzo gwałtownie reaguje na wszelkie nowości techniczne i innowacje, które pozwalają osiągnąć nowy poziom wytwarzania. Każda rewolucja przemysłowa wprowadzała gwałtowne zmiany technologiczne, gospodarcze i społeczne, które zmieniały świat. Dzisiaj jesteśmy częścią kolejnej rewolucji przemysłowej. Czwarta rewolucja, określana również jako Przemysł 4.0 (ang. Industry 4.0), to cyfrowa transformacja przemysłu. To integracja świata rzeczywistego z wirtualnym, komputeryzacja procesów wytwórczych i automatyzacja wymiany informacji.

I tu pojawia się zagadnienie sztucznej inteligencji (ang. Artificial Intelligence, AI). AI rewolucjonizuje przemysł na całym świecie, wpływając na sposób, w jaki firmy produkują, zarządzają i dystrybuują swoje produkty.

Sztuczna inteligencja jest jednym z kluczowych filarów Przemysłu 4.0, a choćby można zaryzykować stwierdzenie, iż jest jego „mózgiem”. Koncepcja czwartej rewolucji charakteryzuje się wykorzystaniem technologii cyfrowych w procesach produkcyjnych i obejmuje:

• Internet Rzeczy (ang. Internet of Things, IoT) – połączenie maszyn, urządzeń i systemów w sieć, co umożliwia komunikację i wymianę danych,
• przetwarzanie w chmurze (ang. cloud computing) – wykorzystanie zasobów obliczeniowych w chmurze do przechowywania i przetwarzania danych,
• przetwarzanie brzegowe – przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym na urządzeniach znajdujących się blisko ich źródła, co pozwala na szybką reakcję i minimalizację opóźnień,
• cyberbezpieczeństwo – zbiór praktyk i technologii mających na celu ochronę systemów komputerowych, sieci, urządzeń i danych przed kradzieżą, uszkodzeniem lub nieautoryzowanym dostępem,
• cyfrowy bliźniak (ang. digital twin) – wirtualny model prawdziwego urządzenia, procesu albo systemu, wykorzystywany do symulacji procesów i testowania zmian,
• rzeczywistość rozszerzona (ang. augmented reality, AR) i wirtualna rrzeczywistość (ang. virtual reality, VR): wykorzystanie AR i VR do symulacji procesów i szkolenia pracowników,
• sztuczna inteligencja (AI) – wykorzystanie AI do automatyzacji, optymalizacji, predykcji i personalizacji procesów [1, 2].

Bez AI Przemysł 4.0 nie byłby możliwy w obecnym kształcie. AI jest niezbędna do przetwarzania i analizowania ogromnych ilości danych generowanych przez urządzenia IoT, automatyzacji procesów decyzyjnych i optymalizacji procesów produkcyjnych.

Sztuczna inteligencja – czym adekwatnie jest?

Sztuczna inteligencja to termin, co do którego nie ma jednej definicji. Pojawiły się określenia takie jak: „zdolność maszyn do wykazywania ludzkich umiejętności, takich jak rozumowanie, uczenie się, planowanie i kreatywność” [3] lub bardziej szczegółowo: „dziedzina wiedzy obejmująca m.in. sieci neuronowe, robotykę i tworzenie modeli zachowań inteligentnych oraz programów komputerowych symulujących te zachowania, włączając w to również uczenie maszynowe (ang. machine learning), głębokie uczenie (ang. deep learning) oraz uczenie wzmocnione (ang. reinforcement lear­ning)” [4]. Podobne, nieco bardziej rozwinięte ujęcie tematu przedstawiono na rys. 2.

Jeszcze inna interesująca definicja opisuje AI jako „zaprojektowane przez ludzi systemy systemu (i ewentualnie również sprzętu), które, biorąc pod uwagę złożony cel, działają w wymiarze fizycznym lub cyfrowym, postrzegając swoje środowisko poprzez pozyskiwanie danych, interpretując zebrane ustrukturyzowane lub nieustrukturyzowane dane, rozumując na podstawie wiedzy lub przetwarzając informacje, uzyskane z tych danych i decydując o najlepszym działaniu (działaniach), jakie należy podjąć, aby osiągnąć dany cel. Systemy AI mogą wykorzystywać reguły symboliczne lub uczyć się modelu numerycznego, a także dostosowywać swoje zachowanie poprzez analizę wpływu poprzednich działań na środowisko” [4, 6].

Uogólniając, celem sztucznej inteligencji (AI) jest wykonywanie zadań wymagających ludzkiej inteligencji, naszego sposobu postrzegania rzeczywistości i reagowania na nią, ale bez typowych dla człowieka ograniczeń. AI znajduje już zastosowanie w życiu codziennym, z czego często nie zdajemy sobie sprawy. Spersonalizowane reklamy, podpowiedzi w wyszukiwarce, wirtualni asystenci czy inteligentne budynki to codzienność (rys. 3). Aktualnie 61% Europejczyków przychylnie patrzy na sztuczną inteligencję i roboty, ale 88% twierdzi, iż technologie te wymagają ostrożnego zarządzania [3 ]. Skoro sztuczna inteligencja wspiera nas w życiu codziennym, to czy może przynieść korzyści dla sektora przemysłowego? Czy wprost przeciwnie, jest zagrożeniem, które niekorzystnie wpłynie na przemysł i odbierze człowiekowi miejsca pracy?