Puunjalostukseen ja kestävään puutuotteiden valmistukseen erikoistunut liettualainen Sakuona on ottanut viilun kuivauskoneessaan käyttöön Siemensin tekoälyä hyödyntävän TM NPU -moduulin, joka havaitsee potentiaaliset tukokset ennen niiden ilmaantumista.

”Ennen tekoälyteknologian käyttöönottoa viilun kuivauskone jumittui useita kertoja viikossa, mikä edellytti tuotannon pysäyttämistä tunneiksi joka kerta. Tämä vei paljon aikaa ja aiheutti turhautumista”, kertoo VMG Groupiin kuuluvan vanerivalmistaja Sakuonan apulaisteknologiajohtaja Edvinas Lukšas.

”Laskujemme mukaan useampi 2–3 tunnin seisahdus viikossa voisi tarkoittaa jopa yli 20 työpäivää vuodessa. Kostea viilu voi tällaisina päivinä olla yritykselle suora tappio, koska meidän on korvattava kuivan viilun puute ostamalla sitä muilta toimittajilta”, Lukšas sanoo.

VMG Technics, joka on erikoistunut teknologisten prosessien automatisointiin ja modernisointiin kaikissa VMG Groupin yhtiöissä, ryhtyi toimiin ongelman ratkaisemiseksi tekoälypohjaisen ratkaisun käyttöönotossa.

”Yksi tekoälyn ensisijaisista käyttökohteista alallamme on ennakoiva huolto ja poikkeamien havaitseminen, jolloin voimme ennakoida laitteiden toimintahäiriöt ennen niiden ilmenemistä. Tämä auttaa meitä välttämään kalliita ja aikaa vieviä vikoja”, selittää VMG Technicsin konenäkötiimin johtaja Augustas Urbonas.

Havaitsee virtamittausten poikkeamat

Sakuonan automatisoidulla tuotantolinjalla oli pysähdyksiä epätasaisten viilujen, jotka tukkivat kuivurin, vuoksi. Nämä tukokset vähensivät tuotantoa jopa 10 prosenttia ja vaativat 1−3 tunnin mittaisia puhdistuskatkoksia.

Nyt tekoäly havaitsee mahdolliset kuivaimen tukokset ennen kuin ne näkyvät ihmissilmälle moottorivirtojen epäsäännöllisyyksien perusteella. Jos jokin kuivaimen moottoreista ei toimi optimaalisesti, viilun kuivauslinjan käyttäjät saavat välittömästi ilmoituksen.

”Seuraamalla virtamittauksia jatkuvasti järjestelmä tunnistaa poikkeamat nopeasti ja ennakoi linjan tukoksia. Tämä ennakoiva lähestymistapa pysäyttää linjan ennen vakavia tukoksia ja puolittaa puhdistukseen kuluvan ajan”, sanoo Urbonas.

Liian monta muuttujaa tavalliseen ratkaisuun

Urbonas kertoo, että kuljettimien jumiutumisongelman ratkaiseminen vaati tekoälyn hyödyntämistä lukuisten muuttujien aiheuttaman monimutkaisuuden vuoksi.

”Data vaihtelee merkittävästi kausiluonteisuuden, lämpötilan ja kuivaimen kuormituksen kaltaisten tekijöiden vuoksi, minkä vuoksi yksinkertaiset tilastolliset menetelmät eivät riitä poikkeamien havaitsemiseen”, Urbonas sanoo.

Hän tarkentaa, että tekoälymoduuli koulutettiin käyttämällä poikkeamien havaitsemisalgoritmeja ja aiempien vuosien kuivaintoimintojen historiallisia tietoja.

”Määrittämällä tiettyjä jumiutumisaikoja pystyimme testaamaan algoritmin tarkkuutta tulevien tukosten ennustamisessa. Kun tiedot oli kerätty ja jalostettu, synkronoimme ne kuivaimen todellisten seisokkien kanssa kehittääksemme ja tarkentaaksemme poikkeamien havaitsemismallia”, hän selventää.

Tällä hetkellä järjestelmä ennakoi tehokkaasti merkittäviä tukoksia, ja jatkuvat ponnistelut keskittyvät parantamaan sen kykyä havaita myös pienempiä esiin nousevia ongelmia.

Yli 10 vuotta Siemensiä

VMG Technics valitsi tekoälyratkaisukseen Simatic S7-1500 TM NPU -moduulin vaikuttuneena sen saumattomasta integroitavuudesta olemassa olevaan järjestelmään.

”Nykyinen laitteistomme perustuu Siemensin Simatic S7-1500 -logiikkaan, joten saman valmistajan moduulin valitseminen varmisti optimaalisen yhteensopivuuden. Teimme perusteellisia testejä varmistaaksemme sen nopeuden ja suorituskyvyn”, Urbonas selittää.

VMG Technics on tehnyt yhteistyötä Siemensin kanssa yli vuosikymmenen ajan ja on onnistuneesti integroinut Siemensin teknologisia ratkaisuja puuntyöstökoneisiin, logistiikkatoimintoihin ja varastointiin.

VMG Technicsin edustajan mukaan heidän kuivauskoneessaan käyttöön otettua tekoälypohjaista ratkaisua kehitetään jatkuvasti. Suunnitelmiin sisältyy lisätietolähteiden, kuten moottorin tärinän, järjestelmän käynnistysaikojen ja muiden ajoitusmittareiden integrointi poikkeamien havaitsemisen parantamiseksi.

”Pyrimme soveltamaan tätä ratkaisua erilaisiin teollisuusantureihin, kuten virta-, tärinä-, linjanopeus- ja moottorikuormitusantureihin. Tavoitteenamme on mukauttaa algoritmeja laajempaan sovellettavuuteen ja tehokkuuteen”, lisää Urbonas.

Tekoäly – ystävä, ei vihollinen

Tekoäly kerää julkisessa keskustelussa niin kiitosta kuin huolenaiheita, mukaan lukien turvallisuuteen, etiikkaan ja yhteensopivuuteen olemassa olevien teknologioiden kanssa liittyvät asiat.

”VMG Technics on innostunut tekoälyn teollisista sovelluksista”, toteaa Urbonas.

”Innovoimme tutkimus- ja kehityskeskuksessamme teknologisia ratkaisuja, jotka edistävät asiakkaidemme prosessien tehokkuutta. Painopistealueitamme ovat edistynyt suunnittelu, koneoppiminen, tekoäly, ihmisen ja koneen vuorovaikutus, robotiikka ja automaatio.”

Tällä hetkellä VMG Technics käyttää tekoälyratkaisuja esimerkiksi huonekalujen osien ja viilun laaduntarkastukseen sekä logistiikan ja toimitusketjujen hallintaan. He toteuttavat myös useita pilottihankkeita, joiden tarkoituksena on integroida tekoäly tuotanto- ja logistiikkaprosesseihin.

”Vaikka toisinaan puhutaan kuvitteellisista skenaarioista, joissa koneet uhkaavat ihmiskuntaa, uskomme vakaasti, että teknologia on ihmiskunnan suurin tukija kehityksen edistämisessä. Oli aika, jolloin ihmiset pelkäsivät sähköä, mutta kuvittele nyt elämää ilman jääkaappia tai pesukonetta – et haluaisi palata takaisin. Minä en ainakaan haluaisi!” Urbonas naurahtaa.