Op weg naar een foutloze productie met Bosch AI

Stuttgart, Duitsland – Preciezer dan een oog of oor, sneller dan een brein: artificiële intelligentie registreert en verwerkt terabytes aan gegevens in slechts enkele seconden en helpt mensen complexe verbanden in één oogopslag te begrijpen en actie te ondernemen. Het Bosch Center for Artificial Intelligence (BCAI) heeft een op AI gebaseerd systeem ontwikkeld dat afwijkingen en storingen in het productieproces in een vroeg stadium detecteert, het aantal afgekeurde onderdelen op betrouwbare wijze vermindert en de productkwaliteit verbetert. “Artificiële intelligentie maakt fabrieken efficiënter, productiever, milieuvriendelijker en producten nog beter. Onze nieuwe AI-oplossing laat toe om in de fabrieken miljoenen aan kosten te besparen”, zegt Bosch CDO/CTO Dr. Michael Bolle. Pilootinstallaties waar de AI-oplossing al in gebruik is, besparen tussen de één en twee miljoen euro per jaar. Zo kon de Bosch-fabriek in Hildesheim met behulp van AI-storingen in processtromen opsporen en elimineren. Hierdoor daalden de cyclustijden van de lijnen met 15 procent. Studies bevestigen het AI-effect: met name Industrie 4.0 zou profiteren van het wijdverbreide gebruik van AI. Verspreid over de verschillende industrieën in Duitsland is het grootste kostenbesparingspotentieel – meer dan 50 procent of 182 miljoen euro – te vinden in AI-ondersteunende productie (bron: eco – Association of the Internet Industry and Arthur D. Litlle, 2019). Bosch zal in 2021 de door BCAI ontwikkelde AI-oplossing uitrollen, te beginnen met circa 50 aandrijflijnfabrieken wereldwijd, en deze aansluiten op meer dan 800 productielijnen. Op het analyseplatform zullen dagelijks meer dan een miljard databerichten worden opgeslagen. Bosch is van plan om de AI-oplossing vervolgens in zijn ongeveer 240 fabrieken over de hele wereld in te zetten. Het bedrijf zal de opgedane ervaring en technologische knowhow ook meenemen in de ontwikkeling van nieuwe AI-technologie voor productiedoeleinden.

Bosch AI verbetert productie en product

De pilootgebruiker van het nieuwe AI-analyseplatform is de bedrijfssector Mobility Solutions. De komende jaren investeert Bosch ongeveer 500 miljoen euro in de digitalisering en connectiviteit van zijn fabrieken. De verwachte besparing zal twee keer zo groot zijn: circa één miljard euro tegen 2025. Een integraal onderdeel van het project is het gebruik van artificiële intelligentie. De samenwerking tussen BCAI en de fabrieken van Mobility Solutions resulteerde in een universele AI-oplossing voor productie die gebruikmaakt van het Nexeed Manufacturing Execution System (MES) van Bosch Connected Industry voor het automatisch verzamelen, verwerken en analyseren van gegevens uit verschillende bronnen in bijna real-time. Sensordata van machines dienen als basis voor bijvoorbeeld het bepalen van fluctuaties in een breed scala aan productieprocessen. De Industry 4.0-software Nexeed ‘vertaalt’ en visualiseert de gegevens en codes, terwijl het AI-systeem een aanbeveling doet voor actie en de medewerker beslist hoe verder te gaan. De belangrijkste tools in dit proces zijn dashboards, individueel geconfigureerd en afgestemd op lokale use cases en de bijbehorende AI-analyse. Deze opzet maakt het gemakkelijker om mogelijke oorzaken van fouten te vinden. Ook zelfaanpassende processen voor machines en assemblagelijnen kunnen worden geïntegreerd. Als bijvoorbeeld een boorgat afwijkt van de gedefinieerde plaatsing initieert het AI-systeem zelfstandig de nodige stappen. Soms wordt het AI-systeem ondersteund door camera’s die langs de productielijnen zijn opgesteld en het fabricageproces registreren. Aan de hand van aangeleerde patronen signaleert het systeem afwijkingen en kan onmiddellijk actie worden ondernomen. Daarnaast worden in individuele gevallen veld- en klantgegevens aan het platform gekoppeld. Hierdoor begrijpt het systeem nog beter hoe producten zich in de praktijk gedragen, waardoor het defecten tijdig kan opsporen en dreigende storingen kan voorspellen.

Bosch gebruikt AI om het productiepotentieel te ontsluiten

Hoewel de maakindustrie de situatie in theorie heeft begrepen, loopt ze in de praktijk nog steeds achter: meer dan de helft van alle Duitse bedrijven (58 procent) ziet een disruptief potentieel in artificiële intelligentie, maar slechts één op de zeven (14 procent) gebruikt momenteel AI voor Industrie 4.0 (Bitkom, 2020). Een duidelijke meerderheid van de Duitsers (60 procent) zou graag zien dat AI meer wordt gebruikt in de industrie, met name in sectoren als de automobielindustrie of de vliegtuigbouw. Dit is een kernbevinding van het Bosch AI Future Compass. Uit het onderzoek dat in november 2020 werd gepresenteerd blijkt dat meer dan tweederde van de respondenten het gebruik van AI bij het diagnosticeren van machinestoringen en in andere hightechgebieden zou verwelkomen. Bosch zet al volop in op artificiële intelligentie. In de productie helpt de technologie om het aantal afgekeurde producten te verminderen, het gebruik van machines en systemen te verbeteren en productieprocessen te optimaliseren. “Artificiële intelligentie is een baanbrekende technologie, vergelijkbaar met de uitvinding van de boekdrukkunst. Het zal een revolutie teweegbrengen in productie. Met behulp van artificiële intelligentie leren machines en producten slim te zijn en te anticiperen”, zegt Bolle. Naast projecten in zijn eigen fabrieken brengt Bosch ook AI-gebaseerde oplossingen op de markt. Toepassingen in de productie omvatten geautomatiseerde visuele inspectie van werkstukken, software voor intelligent productiebeheer en geavanceerd energiebeheer. Bosch zal AI-oplossingen voor de productiesector presenteren op de digitale Hannover Messe 2021 (12-16 april).

Bosch verankert artificiële intelligentie in bedrijfsstrategie

Bosch beschouwt artificiële intelligentie als een sleuteltechnologie. Het is de bedoeling dat tegen 2025 alle Bosch-producten ofwel AI bevatten ofwel met behulp daarvan zijn ontwikkeld of geproduceerd. Om dit te bereiken investeert het bedrijf in menselijk talent, de juiste infrastructuur en geschikte omstandigheden. Bosch wil tegen eind 2025 20.000 medewerkers opleiden in AI. Een belangrijke hefboom hierbij is BCAI, het onderzoeks- en ontwikkelingscentrum voor artificiële intelligentie. Amper drie jaar na de oprichting heeft BCAI zijn initiële investering al terugverdiend. De bijdrage van het BCAI aan het resultaat bedraagt nu circa 300 miljoen euro. “Wij ontwikkelen en bieden een AI aan dat veilig, robuust en begrijpelijk is”, zegt Bolle. Het bedrijf houdt zich vooral bezig met industriële AI – de verbinding tussen artifciële intelligentie en de fysieke wereld. Bosch heeft uitstekende vooruitzichten op dit gebied. “Onze fabrieken produceren de meest uiteenlopende producten – van koelkasten en elektrisch gereedschap tot aandrijflijnen en rijhulpsystemen voor de auto-industrie en automatiseringstechnologie voor gebruik in fabrieken. Wij combineren nu deze kennis met AI-algoritmen”, legt Bolle uit.