Araştırma Laboratuvarından Doğrudan Atölyeye Üretime ve İş Dünyasına Giren Yapay Zeka

Verimli üretim için yapay zeka (AI) - teknoloji araştırma laboratuvarından günlük kullanıma geçiyor. Yapay zekadan önemli bir rekabet avantajı elde etmeyi umanlar açısından belki de yeterince hızlı değil. Şu anda sadece kendi kendini düşünen makinelerin günlük çalışma hayatlarını nasıl değiştirebileceğine dair belirsiz bir fikri olan başkalarının görüşüne göre oldukça sinir bozucu. Dünyanın önde gelen üretim teknolojisi fuarı EMO Hannover 2023'teki "İşin Geleceği" odak noktasında uzmanlar, yeni iş ve çalışma yöntemleriyle ilgili acil soruları yanıtlayacak. Bu arada Alman üniversiteleri, yerel şirketleri yapay zeka uygulamalarını uygulamaya ikna ederek ve çalışanları yeni görevleri yerine getirmeye hazırlayarak yapay zekayı destekliyor.

ProKİ (ProAİ), burada çok önemli bir rol oynuyor. Bu, WGP (Alman Üretim Teknolojisi Akademik Birliği) tarafından geçen yılın sonunda başlatılan bir girişimin adıdır. BMBF (Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı) tarafından sağlanan 17 milyon avroluk fonla desteklenen, endüstride yapay zeka çözümlerinin uygulanmasına pratik destek sağlamak için toplam sekiz noktada ülke çapında bir gösteri ve transfer ağı kuruluyor. Girişim, RWTH Aachen Üniversitesi'ndeki WZL (Takım Tezgahları ve Üretim Mühendisliği Laboratuvarı) tarafından koordine edilmektedir. Berlin, Darmstadt, Dresden, Hannover, Ilmenau, Karlsruhe ve Nürnberg'deki enstitüler yer alıyor. İlgili araştırma odaklarına uygun olarak, imalat şirketlerine birleştirme, şekillendirme, işleme ve kaplama alanlarında göstericiler ve test ortamları sağlıyorlar.

Şirketlere ücretsiz olarak sunulan geniş hizmet yelpazesi

ProKİ ağının koordinatörü Christian Fimmers, "Her bir site temelde özerktir" diye açıklıyor. Ancak birbirleriyle sürekli temas halindedirler. Aynı eğitim formatlarıyla ortak bir marka oluşturulacak ve mümkün olan en yüksek erişime ve maksimum farkındalığa ulaşmayı amaçlayan bir web sitesi ve sosyal medya faaliyetleri olacak. Sunulan hizmetler, bilgilendirme etkinliklerinden, kişiselleştirilmiş istişarelerden, çalıştaylardan ve seminerlerden şirkete özel projeler için pratik desteğe kadar uzanmaktadır. Şirketler için katılım ücretsizdir. Öncelikli amaç, özellikle küçük ve orta ölçekli işletmeler (KOBİ'ler) olmak üzere yapay zekaya ilgi duyan mümkün olduğunca çok şirket için bir temas noktası sağlamaktır.

KOBİ'ler arasındaki şüpheciliğin üstesinden gelmek

İlgili enstitüler arasında TU Darmstadt'taki PtU (Üretim Mühendisliği ve Şekillendirme Makineleri Enstitüsü) bulunmaktadır. Proses Zincirleri ve Tesisleri bölüm başkanı Christian Kubik, Merkezin genel müdürü olarak görev yapmaktadır. Darmstadt'taki ilk PROKİ bilgi merkezinde yer almak üzere 80'den fazla şirket kaydoldu. Kubik, "İlgi orada" diyor. Bununla birlikte, özellikle KOBİ'ler arasında belirli bir miktar endişe var. Bu, teknoloji konusundaki şüpheciliğe, kontrolü kaybetme korkusuna, uzmanlık eksikliğine ve yatırım getirisinin belirlenmesinin her zaman kolay olmadığı gerçeğine yansır. ProKİ Bilgi Merkezleri artık ayda bir kez çevrimiçi olarak gerçekleşiyor. Bir saat sürerler ve akademi ve endüstriden 15 dakikalık üç açılış sunumuna ayrılırlar. Konular, yapay zeka teknolojilerinin kullanımının şirketlerin dahili KPI'larını nasıl geliştirebileceğini farklı açılardan aydınlatıyor. İlgi uyandırıldıktan sonra kişisel bir danışma düzenlenir. Yapay zeka çözümleri için fırsatlar daha sonra araştırılır. Son olarak, şirkete bir ziyaret yapılır. Kubik, "Sloganımız: Daha az konuşma ve daha fazla eylem" diye vurguluyor.

Birçok KOBİ için yapay zeka konusu sadece yeni olanaklar açmakla kalmıyor, aynı zamanda en azından başlangıçta yeni sorunlar da getiriyor. Bu, fabrika için dijital bir altyapının geliştirilmesi ve çalışanların eğitimi için geçerlidir. Kubik, "Bu, elbette, kilit bir üretim işçisine eğitim için yarım gün izin vermenin mantıklı olup olmadığı sorusunu gündeme getiriyor" diye itiraf ediyor. Ona göre, zaman faktörü, özellikle günümüzde artan vasıflı işçi kıtlığıyla birlikte büyük bir engel. Burada girişimin gerekli hassasiyeti göstermesi, kesin maliyet-fayda oranını belirlemesi ve ayrıca yeni teknolojiyi benimsemede küçük adımlar atmanın nasıl mümkün olduğunu göstermesi önemlidir. Kubik, "İkna olmuş ve gerçekten istekli olan şirketler zaten bize çalışanlarını gönderiyor" diyor.

Ağa bağlı fabrika için uzmanlar aranıyor

Aachen'deki Wzl'de 2020'de Hans Böckler Vakfı'nın finansmanı ile bir araya getirilen Dijital Ağa Bağlı Üretimde Yeterlilik Profilleri çalışması, metal işleme endüstrisindeki tipik mesleklerin önümüzdeki yıllarda nasıl değişeceğini gösterdi. Araştırmacılar, imalat, makine ve tesis işletimi ile proses izleme alanlarındaki ana görevleri de dahil olmak üzere endüstriyel mekanik, takım imalatçıları ve kesme makinesi operatörleri gibi mesleklerin faaliyet yapılarını analiz ettiler. Bunları, eklemeli üretim, bulut teknolojileri ve Üretim İnterneti gibi tanımlanabilir teknolojik eğilimlerle ilişkilendirdiler. İlgili işin karmaşıklığında ve gerekli yetkinliklerde önemli bir artışın yanı sıra şirketlerin veri odaklı üretim süreçlerinin ve iş modellerinin geliştirilmesi, uygulanması ve kontrolü için uzman yetiştirme ihtiyacında da önemli bir artış olması beklenmektedir. Araştırmaya göre dijital yeterlilik, değişme iradesini, dijital cihazları kullanma becerisini ve algoritma anlayışını içeriyor. Bununla birlikte, verilere olan güvene, bilginin kalitesine yönelik eleştirel düşünme de eşlik etmelidir. Bunun için bütünsel bir yaklaşım gereklidir.

Müfredatta değişiklik gerektiren yapay zeka

Değişikliklerin eğitim ve öğretim müfredatı üzerindeki etkisi bir süredir belirgindir. Bu, dünyanın en büyük takım tezgahı tedarikçilerinden biri olan Trumpf örneğiyle vurgulanmaktadır. Şirkete göre, geçen yılki Ditzingen'deki (Stuttgart yakınlarındaki) merkezindeki yeni çıraklıkların yarısından fazlası BT ile ilgiliydi. Siber güvenlik uzmanları için yeni bir ikili çalışma programı var. Ditzingen'deki yeni eğitim merkezinin kendi Akıllı Fabrikası var. Ancak eğitim müfredatını gelecekteki gereksinimlere uyarlamak nispeten kolay olsa da, birçok sanayi şirketi mevcut çalışanlarını geleceğe uygun hale getirmenin en büyük zorluğuyla karşı karşıyadır. Burada Aachen araştırmacıları, talebi karşılamak için saha dışı öğrenme fabrikalarının kullanılması gibi yeni yaklaşımları savunuyorlar.

Bireyselleştirilmiş eğitim için algoritmalar

Ancak, her bir çalışan için ne tür bir eğitimin alakalı ve yararlı olduğu sorusu önemsiz bir mesele değildir. Ne de olsa, dikkate alınması gereken sadece bireysel yetenekler ve beceriler değil, aynı zamanda teknolojik gelişmelerden ve çok çeşitli eğitim olanaklarından etkilenen değişen kurumsal hedeflerdir. Bir süredir uzman servis sağlayıcılar, uygun eğitim seçeneklerini belirlemek için büyük veri ve yapay zeka araçlarını kullanıyor.

Berlin'deki Fraunhofer Üretim Sistemleri ve Tasarım Teknolojisi Enstitüsü'ndeki (IPK) Kira Pro projesi (imalat sektöründe ileri mesleki eğitim için yapay zeka tabanlı rol navigasyonu ve otomatik öğrenme yollarının belirlenmesi) bir adım daha ileri gidiyor. Proje ortakları, çevik ileri eğitim yaklaşımlarının planlanması ve gerçekleştirilmesi için KOBİ'lere uygun yapay zeka çözümleri geliştirme ve sağlama hedefini belirlediler. Projenin merkezinde, bir şirketin hedeflerine ulaşmaya uygun olan ve bireysel çalışanlar için özelleştirilmiş ve sektöre özel öğrenme yollarının oluşturulabileceği çok sayıda mevcut ileri eğitim kursundan uygun ara programları tanımlayan bir “rol gezgini” bulunmaktadır. Örneğin, çok makineli bir operatör olarak yeni bir rol üstlenmek isteyen bir mekatronik teknisyeni veya nitelikli bir 3D baskı tasarımcısı olmak isteyen bir CAD tasarımcısı için uygun bir öğrenme yolu bulunabilir.

Bilgiyi koruyun, üretkenliği artırın

Bununla birlikte, ister dalgalanma ister emeklilik yaşına ulaşan çalışanlar aracılığıyla şirketler uzun yıllar boyunca tahakkuk eden bilgilerini kaybetmeye başlarsa, en iyi eğitim stratejisi bile başarısız olacaktır. Bu, son derece uzun hizmet ömrüne sahip makineler üretmesiyle tanınan bir sektörde özel bir sorundur. Takım tezgahlarının onlarca yıl boyunca çalışır durumda kalması nadir değildir, bu süreden sonra artık (otomatik) sanatın durumu değildir ve büyük ölçüde makine operatörünün deneyimine ve bilgisine bağımlıdırlar.

Herkules Wetzlar'da geliştirme mühendisi olan Thomas Kessler de bu soruna aşinadır. Hessen'in merkezindeki Solms-Oberbiel'de bulunan aile şirketi, bükme ve özel amaçlı makineler alanında ve ayrıca bükülmüş profillerin fason imalatında onlarca yıllık deneyime sahiptir. Üç rulolu bükme kullanılarak kavisli profil bileşenlerinin üretimi oldukça emek yoğundur ve çok fazla proses bilgisi gerektirir.

Herkules Wetzlar, Darmstadt Teknik Üniversitesi PtU Enstitüsü ve Mühlheim merkezli BT uzmanı Angersbach + Kaiser Computer ile işbirliği içinde MoDiPro (Profil Bükme için Modüler Sayısallaştırma) projesinde yer almaktadır. Kontur ölçümü için daha eski bir proje üzerine inşa edilen MoDiPro, üreticiden veya arayüzden bağımsız olarak mevcut sistemleri dijitalleştirmeyi ve proses kontrolünü adım adım otomatikleştirmeyi mümkün kılan modüler bir sistemdir, diye açıklıyor Thomas Kessler. Üç silindirli bükme makinesi, bunun için sensör modülleri ile donatılmıştır ve proses kontrolü için gerekli tüm proses ve ürün parametrelerinin kaydedilmesini sağlar. Veri analizi için bir makine öğrenimi modeli kullanılacaktır. Bu, makine ve proses hakkındaki bilgilerin gelecekte parça üretimi için kullanılmasına izin verecektir. Çalışanların ortaya çıkan otomatik bükme işlemini mevcut bir tesiste AI destekli bir destek sistemi olarak kullanmalarını sağlayacaktır.

Thomas Kessler, "PtU Enstitüsü ile çok yakın bir çalışma geçmişimiz var" diyor. Ortak, kamu tarafından finanse edilen projeler ve disiplinler arası işbirliği, sorunlara yenilikçi çözümler bulmanın ve ideal olarak onlardan yeni iş modelleri geliştirmenin en iyi yoludur. Kessler, yapay zeka ile etkileşimde bulunmak için her zaman bir başlangıç tetikleyicisinin olduğuna dikkat çekiyor. Geleneksel sistemlerin artık yardımcı olamayacağı bir noktaya gelinmesi gerektiğine dikkat çekiyor. ProKİ koordinatörü Christian Fimmers da aynı fikirde. Bilim adamlarından gelen tüm itici güce rağmen: "Şirketlerin kendi içsel çıkarları burada çok önemlidir."

Yazar: Cornelia Gewiehs, Serbest Gazeteci, Rotenburg (Wümme)