Autonomie door doorzettingsvermogen

Artificial intelligence, machine learning, information retrieval, data mining – het zijn allemaal buzzwoorden die regelmatig te horen zijn wanneer we in de procesindustrie praten over autonome systemen. Zijn autonome systemen dus de toekomst van de procesindustrie en de volgende stap na automatisering? Zoals ik reeds in mijn vorige blog heb vermeld, zie ik het begin van een omwenteling in de automatisering die leidt naar industriële autonome systemen.

Maar wat maakt me eigenlijk zo zeker dat die transformatie echt zal plaatsvinden?

Laten we eerst eens kijken in welke gebieden de autonome systemen of oplossingen in ons dagelijkse leven reeds zijn ingeburgerd.

Gebruiken we al autonome systemen?

Uiteraard! Denk daarbij aan zelfrijdende auto’s – of het nu gaat over bussen die al hun vaste plekje in het plaatselijke verkeer hebben veroverd of aan elektrische personen- en vrachtwagens van diverse fabrikanten.

Thuis gebruiken we al robotstofzuigers en robotgrasmaaimachines die op basis van algoritmes beter op hun omgeving kunnen reageren. Maar ook in de milieubescherming zijn er in dat opzicht al toepassingsgebieden. Zo heeft bijvoorbeeld een onderzoeksteam in Nieuw-Zeeland een AI-oplossing ontwikkeld om vogelsoorten aan de hand van hun gezang te identificeren en tellen. Daarbij is het de uitdaging om te ontdekken of drie verschillende vogels van dezelfde soort door elkaar zingen of dat het telkens dezelfde vogel is die simpelweg driemaal na elkaar zijn lied aanpast.

• Meer informatie over deze ecologische AI-oplossing vind je hier.
• Wie de roep van de ‘great spotted kiwi’ wil beluisteren, kan dat hier

Autonoom op Mars geland

Het bekendste en spectaculairste voorbeeld van autonomie is de geslaagde landing medio februari van het mobiele high-tech-laboratorium van NASA genaamd „Perseverance”. Een prachtig staaltje doorzettingsvermogen! Die succesvolle landing toont op indrukwekkende manier wat autonome systemen vandaag de dag allemaal kunnen. Zo moest het systeem bijvoorbeeld zonder enige menselijke tussenkomst na een traject van 472 miljoen kilometer het landingsmanoeuvre autonoom uitvoeren. Daartoe werd de space shuttle met behulp van de robot aan boord en met een hittescherm, een valscherm en remsystemen vanaf een snelheid van 19.500 kilometer per uur volledig tot stilstand gebracht. Op basis van algoritmes en met de hulp van talrijke hoogwaardige sensors heeft de shuttle de ruimtesonde met succes op de planeet afgezet, om daarna direct weer te vertrekken.

Alle details van die baanbrekende gebeurtenis in de ruimtevaart kun je lezen op de website van het centrum voor lucht- en ruimtevaart.

Industriële autonomie

Wat al die voorbeelden tonen, is dat autonomie niet alleen onafhankelijkheid betekent maar ook een vorm van zelf beslissen of zelf regelen inhoudt. Bij industriële autonomie beschikken machines en fabrieken over leer- en aanpassingsvaardigheden die een reactie met minimale menselijke tussenkomst mogelijk maken en die de operators de kans geven om zich bezig te houden met complexere optimaliseringstaken.

De eerste oplossingen zijn vandaag de dag buiten de automatiseringspiramide te vinden, namelijk op het zogenaamde vlak van monitoren en optimisatie. Toepassingsgebieden zijn te vinden in smart maintenance, energiebeheer of ook wel in augmented decision making.

Wij zijn de robotten

Ondertussen zijn ook al de eerste succesvolle proefprojecten met robotten uitgevoerd. Daarbij worden onderdelen van de installatie gecontroleerd en bewaakt door gedeeltelijk autonoom lopende, rijdende of vliegende robotten die fungeren als mobiele sensors. (Lees daarover ook ons uitvoerig persbericht: Snellere introductie van inspectierobots in explosieve omgevingen)
De voorbeeld van de NASA op Mars (met de Perseverance) lukt ons – op kleinere schaal – ook al in de procesindustrie. Het is dus geen science fiction meer. In de procesmeettechniek werken robotten en drones bijvoorbeeld heel goed als mobiele en toch vlot te lokaliseren sensors. Die kunnen trouwens ook perfect worden gecombineerd met gegevens van andere M+O-sensors, bijvoorbeeld de Sushi-sensor van Yokogawa (lees meer daarover in het artikel „And the Oscar goes to…Sushi Sensor”. Robotten groeien uit tot de onzichtbare enablers van autonome procesinstallaties.

Open architecturen zoals NAMUR Open Architecture maken het gemakkelijker om de gegevens uit de automatiseringspiramide (OT) en de gegevens uit de IIoT-netwerken samen te brengen om de algoritmes te voeden.

Operational excellence dankzij nieuwe technologieën

Nieuwe technologieën revolutioneren de manier waarop installaties worden bediend. Ze leiden op die manier tot een omwenteling, namelijk de overstap naar de autonome regeling van fysieke taken en beslissingsprocessen. Bij die technologieën gaat het dan vooral om Information Technology (IT) en Operational Technology (OT). De kracht van Yokogawa ligt in zijn combinatie van expertise in zowel IT als OT. In de onderstaande video ontdek je andere gebieden waarin industriële autonomie de komende jaren zal binnensluipen.

De transcendente stap naar symbiotische autonomie

Yokogawas voorspelt in dit verband nog een andere transcendente stap, namelijk die van de zogenaamde ‘symbiotische autonomie’. Die richt zich vooral op een sterkere samenwerking tussen branches en ecosystemen, bijvoorbeeld in de energiesector.

Bij ‘symbiotische autonomie’ worden de autonome bedrijfsprocessen van meerdere ecosystemen samengevoegd, om verder te kijken dan de individuele installatie en een autonome interactie van gegevens en resources tussen meerdere installaties te bereiken. In een wereld die van bedrijven verwacht dat ze hun activiteiten uitvoeren zonder duurzaamheid uit het oog te verliezen en zonder de hulpstoffen van onze aarde te verkwisten, kan die stap heel wat voordelen opleveren voor een breed scala aan belanghebbenden.

Het zal niet lang meer duren voordat volledig autonome installaties ons niet meer verbazen. Gezien de mensheid nu reeds het mobiele high-tech laboratorium Perseverance op meerdere honderden miljoenen kilometers afstand volledig autonoom kan inzetten, kunnen we met wat doorzettingsvermogen – en als ook de kosten-batenverhouding klopt – binnenkort ook op onze eigen planeet autonome installaties inzetten.

Volg ons hier op deze blogsite met meer onderwerpen over digitale transformatie in de procesindustrie. Lees over het verschil tussen automatisering en autonomie en over het volwassenheidsmodel, NAMUR Open Architecture, flexibele productie en use cases van digitale tweelingen.

Lees in de volgende blog van deze reeks over „Industriële autonomie versus industriële automatisering”.

Een digitale transformatie uitvoeren in de procesindustrie