“Ens arriba un canvi cultural que alterarà l'ecosistema industrial”

2021/09/28 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

La indústria està en plena transformació. Si bé la digitalització i la intel·ligència artificial han arribat més tard que en altres àmbits, ja s'ha materialitzat. Les màquines intel·ligents estan entrant en la indústria i amb això molts enginyers de dades. La revista Elhuyar ha preguntat als investigadors de BRTA en què consisteix la intel·ligència de les màquines industrials i s'han posat de manifest els principals reptes: comunicar les màquines de manera intuïtiva amb els éssers humans i resoldre la qüestió de les dades.

Ed. Shutterstock

Igual que l'home té consciència del seu cos, una màquina pot saber quan se sent malament. És la intel·ligència màquina. Pot detectar si alguna cosa va malament en si mateix, fent seguiment del seu treball. I també té la capacitat de decidir què necessita per a reparar-se a si mateix: pot decidir que necessita un cicle de lubricació, que una eina s'està desgastant i que cal canviar-la, o que ha de fer un cicle de diamantat per a afilar l'eina. Així mateix, podran conèixer si els treballs que tenen programats s'estan executant correctament i, en el seu cas, com corregir els defectes de fabricació.

Les màquines intel·ligents són màquines pròximes a la capacitat humana. Però a més d'autodiagnosticar i autoponer, se'ls exigeix capacitat de comunicació. Els tallers s'estan convertint ja en ecosistemes de màquines intel·ligents. La connectivitat és, per tant, clau.

Jon Kepa Gerrikagoitia Arrien, responsable de ciència i tecnologia de BRTA. Ed. BRTA

En això consisteix la indústria intel·ligent, anomenada indústria 4.0. La digitalització i les dades proporcionen a les màquines totes aquestes capacidades.la obtenció i comparació de dades proporcionarà a les màquines la potencialitat de desenvolupar totes aquestes capacitats humanes.

Els investigadors de BRTA estan investigant de ple les tecnologies necessàries per a digitalitzar la indústria. “Cal tenir en compte que en la CAPV tenim un sector que serà crític en la digitalització de la indústria: el sector de la màquina eina. És a dir, nosaltres fabriquem màquines. Per tant, estem directament implicats en el camí de la digitalització industrial en la CAPV. Estem impulsant el procés. I el sector ha de ser conscient d'això”, explica Jon Kepa Gerrikagoitia, responsable de ciència i tecnologia de BRTA.

Les màquines intel·ligents permetran optimitzar el rendiment. L'objectiu és que la indústria estigui pròxima a la producció contínua, lliure dels problemes habituals que frenen les màquines, gràcies a la capacitat de les màquines de predir problemes i autoajustarse constantment. La capacitat de decisió de les màquines té una limitació: el que l'ésser humà vol donar. Pot executar la seva decisió o posar-la en coneixement de l'operari de la màquina com a recomanació. Es pot decidir el grau d'autonomia que es vol donar a les màquines.

Captura, connexió, anàlisi, interacció

Mikel Niño, responsable d'estratègia de Tecnalia en Fabricació Avançada i Indústria 4.0. Ed. Tecnalia

Mikel Niño, Responsable d'Estratègia en Fabricació Avançada i Indústria 4.0, considera que l'adquisició de la intel·ligència requereix subministrar cinc grans tecnologies:

En primer lloc, la màquina necessita el sentit de la percepció per a realitzar un autodiagnòstic, competència que li proporcionarà la tecnologia d'extracció de dades. Necessitarà sensors específics avançats i tecnologia d'adquisició de dades de control de màquines.

En segon lloc, les màquines, en lloc de treballar de forma aïllada, han de treballar interconnectades. Han de creuar variables de diferents fonts d'informació per a saber si la producció s'està realitzant correctament, sempre en temps real. La clau per tant és la tecnologia d'emmagatzematge i compartició de dades.

D'altra banda, necessita també intel·ligència artificial per a contrastar tota aquesta informació que s'està generant amb models de normalitat, deduir quines variables han originat la desviació de la qualitat i prendre decisions.

Però també necessita interfícies per a relacionar-se amb les persones d'una manera més intuïtiva, per a ajudar al treballador que treballa en la línia de producció a prendre la decisió final.

El cicle de dades consta per tant d'aquests quatre passos: captura, connexió, anàlisi i interacció. Però al llarg de tot el cicle existeix un cinquè factor indirecte: la seguretat. L'establiment de connexions ciberseguras només permetrà l'avanç real de la indústria digital.

Dades, tema central de debat

La màquina utilitza les dades obtingudes durant la producció per a realitzar un autodiagnòstic continu. Així mateix, les que els siguin subministrades pels fabricants de màquines intel·ligents. La intel·ligència artificial necessita dades constants per a aprendre i és fonamental que la transmissió de dades sigui eficaç i segura. Existeix una qüestió prèvia de propietat de dades per a resoldre.

“La de dades no és un tema senzill. Actualment s'estan definint les regles per al joc. El programari ha crescut molt ràpid en altres àmbits, però en l'àmbit industrial no hi ha hagut estàndard de dades. Aquesta falta d'estàndards ha suposat un greu problema a l'hora de compartir les dades i ha estat necessari una gran feina per a treballar aquests estàndards industrials, sense els quals és molt difícil avançar en la digitalització i en la intel·ligència artificial”, afirma Gerrikagoitia. “És la principal sagnia per a implantar una indústria intel·ligent”, en la mateixa línia, Nen.

És important que la comunicació entre màquina i persona sigui intuïtiva, que imiti gairebé la pròpia forma de comunicació humana. Ed. Tecnalia

“En els centres tecnològics de BRTA estem treballant en totes aquestes cinc bases tecnològiques de la indústria intel·ligent”, Gerrikagoitia. “Estem treballant per a dotar de sentit industrial a aquestes tecnologies digitals. Estem molt lligats al sector industrial i coneixem molt de prop els problemes de les fàbriques”, explica Nen.

La indústria intel·ligent té molts reptes de cara al futur. “Al mateix temps que les màquines adquireixen intel·ligència, un dels majors desafiaments és situar a la persona en el centre, encara que sembli contradictori. Per a un major desenvolupament de les capacitats dels algorismes intel·ligents és necessari que les persones comuniquin a la màquina que en una situació concreta no s'està considerant una variable significativa. La persona haurà de reconfigurar la màquina per a corregir les consignes. Per tant, és imprescindible que aquesta comunicació bidireccional sigui molt intuïtiva, que imiti gairebé la pròpia forma de comunicació humana”, diu Nen.

“Tenim un altre repte tan important com l'anterior: ens arriba un gran canvi cultural que ens exigirà un canvi en la nostra manera de treballar. Les dades són inútils si no confiem en dades i màquines. Nosaltres mateixos posem obstacles. Una vegada realitzat aquest canvi cultural, l'ecosistema industrial canviarà dràsticament, estic segur”, afirma Gerrikagoitia.