AI zorgt voor een slimme maakindustrie

Het High Tech Software Cluster, een van de Smart Industry Fieldlabs waarin partners experimenteren met nieuwe technologie, helpt maak- en productiebedrijven bij het digitaliseren van hun productieprocessen en het creëren van slimme producten. Samen met andere Smart Industry Fiedlabs, gericht op thema’s als robottechnieken en 3D-printen, doet dit cluster in de Digitale Fabriek onderzoek naar datagedreven innovaties waarin AI een onmisbare rol speelt.

Op BIC (Brainport Industries Campus) komt de maakindustrie samen om dergelijke innovaties tot leven te brengen. Bedrijven leren er van elkaar en werken direct met elkaar samen. Op die manier wordt optimaal gebruikgemaakt van kennis en kunde die in het ecosysteem aanwezig is. Paul Cobben, die naast lid van het cluster ook sector developer manufacturing is van KPN en op BIC een 5G fieldlab heeft voor de maakindustrie, kijkt vooral vanuit het oogpunt van connectiviteit naar AI.

“Voor een goed functionerende AI heb je een robuust 5G-netwerk nodig, dat wij van KPN hier aanlegden binnen Brainport Industries Campus. Een AI moet namelijk gevoed worden met zoveel mogelijk data om zo goed mogelijk beslissingen te kunnen nemen, en hij moet continu in verbinding staan met andere machines en systemen om informatie op te halen.” Ook speelt lokale verwerking van de data een belangrijke rol. “Daartoe hebben we een zogenaamde lokale edge computing-omgeving ingericht die samenwerkt met het 5G-netwerk, om data heel snel ter beschikking te stellen aan de industriële automatisering.”

Robuust

Zo’n fabriek met verbonden AI-systemen gaat als volgt in zijn werk: machines worden in de toekomst steeds meer aangestuurd vanuit deze lokale edge-computer waarin alle logica is gevirtualiseerd en gecentraliseerd. Daardoor wordt zowel de machine als de centrale omgeving robuuster. Bovendien kunnen er veel complexere modellen worden toegepast, wat ideaal is om het productieproces te optimaliseren. Denk hierbij aan een verbeterde orkestratie tussen productie-subprocessen, en inzicht in de kwaliteit van het eindproduct.

De toepassing van AI in de Digitale Fabriek en andere AI-gerelateerde innovaties op BIC bieden nog meer voordelen. Zo dragen ze bij aan het behalen van duurzaamheidsdoelstellingen. In 2019 sprak de campus samen met ruim 150 partijen uit de Brainportregio steun uit voor de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen (SDGs), opgesteld door de VN. Ook AI-gestuurde, en daarmee energiezuinige, fabrieksmachines die minder verspillen, dragen eraan bij om de ambities waar te maken. Ook is het gebouw volledig gasvrij en draait het op duurzame energie, en zijn de materialen die in BIC worden gebruikt afkomstig uit gezonde ecologische kringlopen.

Erik Veurink, campus-directeur BIC: “We zien dat er vanuit veel organisaties over het belang van duurzaamheid wordt gesproken en dat men het belang ervan inziet. Op BIC tonen we echter ook graag concrete voorbeelden, zodat het tastbaar is voor eenieder.”

Binnen en buiten BIC werkt KPN al samen met partners aan het inrichten van slimme fabrieken door middel van AI, zoals met Alcohem, dat zich richt op bestrijdingsmiddelen en meststoffen. KPN hielp het bedrijf met het realiseren van een connected slimme vliegenvanger die wordt ingezet in de voedselindustrie. Met slimme algoritmes kan direct worden herkend om welk vliegje het gaat en welke voorraad potentieel in gevaar komt. Ook is het onderhoud van het apparaat nu op afstand mogelijk, doordat de val direct met het 4G-netwerk verbonden is.

Op BIC zelf wordt ook volop geïnnoveerd met AI. Zo heeft HTSC-lid Cordis SUITE een machineplatform ontwikkeld waarin gedragsmodellen van machines de basis zijn voor productietoepassingen. Geavanceerde AI-modellen kunnen bijvoorbeeld bepalen of er in de toekomst situaties voorkomen waardoor de machine vastloopt.

Op BIC werkt KPN daarnaast samen met hardware- en AI-startup Calumino, dat een nieuwe thermische camera ontwikkelde. Deze wordt verbonden met het 5G-netwerk op BIC, waarbij de algoritmes op de camera samenwerken met algoritmes op de edge-server. Op deze manier kan de camera vanuit diverse posities mensen op een anonieme manier identificeren.

AI, low code machine-platformen, augmented reality en 5G-netwerken zullen er uiteindelijk samen voor zorgen dat fabrieken in de toekomst een volgend niveau bereiken, besluit Cobben. “Met de snelheid waarmee de ontwikkelingen op al deze gebieden gaan, is het nu nog nauwelijks voor te stellen hoe die digitale fabrieken er precies uit zullen gaan zien. Aan de hand van onze concrete use cases kan iedereen zien welke impact deze technologieën hebben op een organisatie.”

AI Matters

Brainport Industries Campus (BIC) in Eindhoven is één van de acht Europese locaties die samen een netwerk voor artificial intelligence in de maakindustrie – genaamd AI Matters – gaan vormen. Het AI-Matters netwerk heeft tot doel de invoering van AI-technologie in de Europese maakindustrie te stimuleren om zo de productiviteit, het innovatievermogen, de veerkracht en het wereldwijde concurrentievermogen van deze sector verhogen. Daartoe zullen de locaties met elkaar verbonden referentietest- en experimenteerfaciliteiten ontwikkelen, waar op grote schaal en in realistische omgevingen met op AI gebaseerde oplossingen wordt gewerkt.

De EU stelt vanuit het Digital Europe-programma in totaal dertig miljoen euro ter beschikking, waarvan bijna vier miljoen euro bestemd is voor het Nederlandse consortium. Het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat steunt het initiatief en heeft toegezegd eenzelfde bedrag bij wijze van cofinanciering ter beschikking te stellen, zodat het totale financieringsbedrag zo’n acht miljoen euro zal bedragen.

Minister Micky Adriaansens (Economische Zaken en Klimaat): “Kunstmatige intelligentie (AI) helpt de maakindustrie en zorgt voor kansen om efficiënter te produceren. Maar de technologie is nog lang niet uitontwikkeld. Daarom is het goed dat onderzoekers en ondernemers dit samen in testomgevingen, zoals bij Brainport Industries Campus in Eindhoven, verder gaan brengen. Daar werken zij aan innovatieve en veilige AI-systemen voor Nederlandse en Europese bedrijven.”

Het AI Matters-netwerk zal bedrijven uit heel Europa vanaf 2024 test- en experimenteerfaciliteiten bieden, op acht locaties in Denemarken, Frankrijk, Duitsland, Griekenland, Italië, Nederland, Spanje en Tsjechië. Brainport Industries zal de locatie BIC coördineren. Managing Director John Blankendaal benadrukt het belang van artificial intelligence voor de maakindustrie. “AI speelt een steeds grotere rol. Met behulp van een groeiende hoeveelheid beschikbare data volgen de technische ontwikkelingen elkaar snel op. Zo kan machineonderhoud worden voorspeld, kan de efficiëntie van de organisatie worden verbeterd en kunnen operationele risico’s en kosten worden geminimaliseerd. Toch blijkt het vaak lastig voor bedrijven om de mogelijkheden van AI te verkennen en te implementeren in hun eigen onderneming,” aldus Blankendaal.

Daarom is het volgens hem belangrijk dat met name mkb-bedrijven op een laagdrempelige manier toegang krijgen tot faciliteiten waarin ze hun concrete toepassingsscenario’s voor AI proefondervindelijk kunnen testen en evalueren. “Een deel van de faciliteiten zijn reeds gerealiseerd, als onderdeel van het innovatieprogramma Fabriek van de Toekomst op BIC, en bij het EAISI Instituut op de campus van TU Eindhoven. In de komende periode zullen deze verder worden uitgebreid en opgeschaald.”

De financieringsfase van het AI Matters netwerk duurt tot eind 2027. Hierna dient de permanente exploitatie van de faciliteiten volledig uit eigen middelen te worden gefinancierd.