Искусственный интеллект на производстве: какие задачи можно доверить нейросетям

| статьи | печать

Внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) стало одним из ключевых трендов цифровой трансформации промышленных предприятий. По данным исследований, использование ИИ позволяет повысить производительность на 30-50% и сократить операционные расходы на 15-20%. Практические кейсы применения ИИ мы уже рассматривали в здесь. В этом материале Оскар Хартманн, международный инвестор, серийный предприниматель, ТОП-18 бизнес-ангелов мира опишет еще несколько успешных кейсов, а также обозначит ключевые сложности и ограничения технологии.

Оптимизация производственных процессов

Одним из лидеров по внедрению ИИ в промышленности является ПАО «Северсталь». На Череповецком металлургическом комбинате компания реализовала проект по оптимизации работы непрерывно-травильного агрегата с помощью нейросети. Система в режиме реального времени анализирует показания датчиков и предлагает оптимальные настройки оборудования. В результате производительность агрегата выросла на 5%, что позволило увеличить выпуск продукции на 80 тыс. тонн в год.

Другой пример — внедрение ИИ-системы для управления доменными печами на Магнитогорском металлургическом комбинате. Нейросеть анализирует более 1000 параметров работы печи и выдает рекомендации по корректировке технологического режима. Это позволило снизить расход кокса на 5 кг на тонну чугуна и повысить производительность на 2,5%.

Контроль качества продукции

Технологии компьютерного зрения активно применяются для автоматизации контроля качества. Так, на заводе «РТ-Техприемка» (входит в Ростех) внедрена система автоматического контроля качества стали для авиационной промышленности на основе ИИ. Система анализирует изображения металлических листов и выявляет даже микроскопические дефекты с точностью до 97%. Это позволило ускорить процесс контроля в 6 раз по сравнению с ручной проверкой.

 Другой пример — система компьютерного зрения для контроля качества сварных швов, разработанная компанией «ВидеоМатрикс» для ПАО «Северсталь». Нейросеть анализирует рентгеновские снимки сварных соединений и с высокой точностью выявляет дефекты. Внедрение системы позволило сократить количество пропущенных дефектов на 30% и повысить производительность контроля на 40%.

Предиктивное обслуживание оборудования

Одно из самых перспективных направлений применения ИИ в промышленности — предиктивная аналитика для обслуживания оборудования. Группа НЛМК внедрила систему предиктивной диагностики на основе машинного обучения, которая анализирует данные с датчиков и прогнозирует возможные поломки. Это позволило сократить внеплановые простои оборудования на 20% и снизить затраты на ремонты на 15%.

 Похожий проект реализован на предприятиях «Газпром нефти». Система предиктивной аналитики, разработанная совместно с компанией Ctrl2GO, позволяет прогнозировать отказы насосного оборудования за 2-3 месяца до их возникновения. В результате удалось сократить внеплановые простои на 20% и снизить затраты на ремонты на 100 млн рублей в год.

Оптимизация логистики

ИИ активно применяется для оптимизации логистических процессов. Например, ПАО «НЛМК» внедрило систему компьютерного зрения для контроля погрузки руды в вагоны. Нейросеть анализирует изображения с камер и определяет объем и качество загруженной руды. Это позволило увеличить объем перевозимой руды на 2% и сократить простои вагонов на 3%.

Другой пример — система оптимизации маршрутов внутризаводского транспорта на основе ИИ, внедренная на «Магнитогорском металлургическом комбинате». Система в реальном времени анализирует загруженность цехов и оптимизирует маршруты движения погрузчиков и самосвалов. В результате удалось сократить пробег транспорта на 7% и снизить расход топлива на 5%.

Управление персоналом

Технологии ИИ находят применение и в сфере управления персоналом промышленных предприятий. Так, компания «Сибур» внедрила систему прогнозирования текучести кадров на основе машинного обучения. Алгоритм анализирует более 100 параметров по каждому сотруднику и с точностью до 85% прогнозирует вероятность его увольнения в ближайшие 3 месяца. Это позволяет HR-службе своевременно принимать меры по удержанию ценных специалистов.

Другой пример — система оценки эффективности сотрудников на основе ИИ, внедренная на предприятиях ГК «Росатом». Нейросеть анализирует данные о выполнении KPI, обучении, участии в проектах и формирует комплексную оценку эффективности каждого работника. Это позволило на 30% повысить объективность оценки персонала и оптимизировать систему мотивации.

Процесс внедрения ИИ

Внедрение технологий ИИ на промышленном предприятии — сложный и многоэтапный процесс. Как правило, он включает следующие основные шаги:

  1. Определение приоритетных задач для автоматизации с помощью ИИ. Важно выбрать направления, где внедрение ИИ даст максимальный экономический эффект.

  2. Аудит имеющихся данных и систем. Необходимо оценить качество и полноту данных для обучения ИИ-моделей.

  3. Выбор технологического решения — собственная разработка или готовый продукт. Здесь учитываются имеющиеся компетенции, сроки и бюджет проекта.

  4. Пилотное внедрение на ограниченном участке производства. Это позволяет отработать технологию и оценить эффекты.

  5. Интеграция ИИ-системы с существующей ИТ-инфраструктурой предприятия.

  6. Масштабирование решения на все производство.

  7. Обучение персонала работе с новой системой.

  8. Постоянная поддержка и развитие ИИ-решения.

Ключевые сложности при внедрении ИИ на производстве:

  • Недостаточное качество и полнота исходных данных для обучения моделей

  • Сложность интеграции с унаследованными системами

  • Нехватка квалифицированных специалистов по ИИ

  • Недоверие персонала к рекомендациям ИИ-систем

  • Высокая стоимость внедрения при неочевидных сроках окупаемости

Тем не менее большинство крупных промышленных компаний уже оценили потенциал ИИ и активно инвестируют в эти технологии. По прогнозам, к 2025 году более 80% российских промышленных предприятий будут использовать те или иные решения на основе ИИ.

Перспективные направления развития ИИ в промышленности:

  • Создание цифровых двойников производства для оптимизации технологических процессов

  • Разработка систем автономного управления производством на основе ИИ

  • Внедрение технологий дополненной реальности в сочетании с ИИ для поддержки работы персонала

  • Развитие промышленного интернета вещей и edge computing для обработки данных непосредственно на производстве

  • Применение технологий компьютерного зрения и робототехники для автоматизации ручных операций

Какие фундаментальные ограничения есть у современных систем искусственного интеллекта:

  1. Эмоциональная эмпатия. ИИ может по некоторым признакам определить эмоциональное состояние человека, но не способен по-настоящему прочувствовать и понять глубинные потребности и переживания. В лучшем случае это талантливая имитация, но не подлинное сопереживание.

  2. Подлинное творчество и инновации. ИИ успешно комбинирует элементы и генерирует новые идеи, но лишь в рамках заложенных человеком моделей и на основе обучающих данных. Нейросеть не способна мыслить «вне коробки» и создавать принципиально новое, выходящее за рамки известного.

  3. Мораль и этика. Пока ни одна система ИИ не обладает настоящим нравственным чувством. Алгоритмы можно научить следовать определенным этическим правилам, но они не способны глубоко постигать смысл добра и зла, справедливости, чести, милосердия.

  4. Здравый смысл. Будучи обученным на конкретных данных, ИИ часто совершает ошибки и нелепости при выходе за рамки известного контекста. ИИ не обладает тем «здравым человеческим смыслом», который позволяет нам правильно действовать даже в незнакомых ситуациях.

  5. Предвидение и целеполагание. Системы прогнозирования на основе ИИ успешно предсказывают различные тренды и события. Но сам ИИ не может ставить собственные содержательные цели, предвидеть отдаленные последствия своих решений, строить долгосрочные планы на основе понимания законов мироздания.

  6. Гибкая адаптивность и импровизация. ИИ эффективно решает задачи в той области, для которой он обучен. Но в реальном непредсказуемом мире постоянно возникают новые вызовы и нештатные ситуации. ИИ теряется, когда нужно быстро сымпровизировать нестандартное решение. У него нет универсального человеческого интеллекта, позволяющего ориентироваться в любых обстоятельствах.

Таким образом, искусственный интеллект становится ключевым инструментом повышения эффективности предприятий. При грамотном внедрении эти технологии позволяют существенно оптимизировать бизнес-процессы, сократить издержки и повысить качество продукции. Однако говорить о полной замене человека пока очень преждевременно. ИИ — это прежде всего умный помощник и партнер, берущий на себя рутину и высвобождающий наши силы для подлинно творческой и осмысленной деятельности. Главная задача — выстроить гармоничное сотрудничество естественного и искусственного интеллекта, которое поднимет наши коллективные способности на новую высоту. Лишь объединив сильные стороны человека и ИИ, мы сможем эффективно решать глобальные проблемы и идти к более совершенному будущему.

Рассказать о том, как использует искусственный интеллект ваша компания, можно в нашем телеграм-канале PRO Экономику.