ALLGEMEINE NEWS / 08-01-2024
„Künstliche Intelligenz hat ein enormes Potenzial, die Stahlindustrie zu verändern”
Andrés Portela ist sich der Rolle der künstlichen Intelligenz bei der Entwicklung der Stahlindustrie sehr bewusst, weist aber auch auf die Bedingungen hin, die für eine erfolgreiche Umsetzung erfüllt sein müssen. Laut dem Direktor für Forschung, Entwicklung und Innovation bei Aratubo ist die technologische Infrastruktur zwar für jedes Unternehmen über die Cloud erreichbar, aber bevor sie darauf zurückgreift, ist es wichtig, dass das Unternehmen die Herausforderung identifiziert, die es lösen möchte, und einen Partnerfindet, der über umfassende Kenntnisse der 4.0-Technologie verfügt. Ansonsten, warnt er, „wird die Erfahrung umsonst sein.“
Frage. Die STEEL TECH-Messe hat gerade im BEC einige der Hauptakteure des Stahlsektors rund um Aspekte wie Technologie und Nachhaltigkeit zusammengebracht. In welcher Situation befindet sich die Branche hinsichtlich der beiden Aspekten?
Antwort. Ich würde beide Konzepte voneinander trennen. Auf technologischer Ebene möchte ich die Digitalisierung und Industrie 4.0 hervorheben, also die Art und Weise, wie die Stahlindustrie Technologien angepasst und weiterentwickelt hat, um Effizienz, Qualität und Produktion zu verbessern. Zu diesem Zweck wurden Elemente wie Sensoren, Datenanalyse, 5G, Machine Vision usw. implementiert. Und auf der anderen Seite gibt es Prozessinnovationen, also die Art und Weise, wie diese Technologie zur Entwicklung neuer Wege zur Erforschung von effizienten und umweltfreundlichen Prozesse beiträgt, wie Eisenerzreduktion, Einsatz von Elektrolichtbogen-Ofen, grüner Stahl, geringe Emissionen usw. Darüber hinaus gibt es noch ein Standbein, über das noch nicht viel gesprochen wird, und das zum Beispiel mit Prozesseffizienz und Simulationen mit digitalen Zwillingen zu tun hat. Durch diese Technologien können wir das Auftreten von Qualitätsfehlern und -verlusten verhindern und Simulationen von Prozessen und Materialien durchführen, bevor wir in die Fabrik gehen. Auf diese Weise kann der gesamte Prozess unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit optimiert werden; wir vermeiden Sie weitere Verluste und Duplikate sparen Energie und sogar Personal ein, minimieren die CO2-Emissionen und vieles mehr.
F. Und in welcher Situation befindet sich die Stahlbranche? Hat sie diesen Technologiesprung bereits geschafft?
A. Ich glaube, ja. All dies wird auf sehr wichtige Weise umgesetzt, da der Stahlsektor einer der größten Energieverbraucher ist. Und auf der Ebene des Energieverbrauchs können KI und Industrie 4.0 alle Prozesse effizienter machen. Die Wirkung ist sehr stark.
F. Sie sprechen von Industrie 4.0, aber hat Industrie 5.0 in der Branche bereits Einzug gehalten?
R. Industrie 5.0 ist eine natürliche Erweiterung von 4.0, bei der wir den Menschen neben zwei weiteren Säulen in den Mittelpunkt der Technologie stellen: Nachhaltigkeit und Belastbarkeit. 4.0 basiert auf Digitalisierung, Konnektivität und Prozessautomatisierung, und tatsächlich befinden sich die meisten von uns immer noch in diesem Stadium. Industrie 5.0 strebt eine stärkere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Produktionssystemen an. Im Stahlsektor sind Industrie 4.0-Systeme wie Sensornetzwerke, Datenanalyse, KI und Cyber-Physical Systems vorrangige Werkzeuge bei der Suche nach effizienteren Prozessen. Aber die großen Konzerne und große Zentren haben den Sprung auf die höhere Stufe bereits geschafft. 4.0 setzt seine Entwicklung fort, da eine seiner Schlüsseltechnologien, 5G, noch immer nicht wirklich umgesetzt ist, obwohl alle viel darüber geredet wird. In den letzten Monaten habe ich an mehreren Technologieforen teilgenommen…, und das Fazit ist, dass 5G für private Industrienetze noch nicht eingeführt ist.
„Industrie 4.0 ist noch nicht abgeschlossen, weil eine ihrer Schlüsseltechnologien, 5G, keine echte Umsetzung hat.“
F. Nun, es handelt sich um eine grundlegende Basistechnologie…
A. So ist es. Auf Marketingebene reden alle darüber, aber es sind nur sehr wenige... tatsächlich konnten wir in unserer Branche nur zwei oder drei Fälle von Unternehmen mit reinem 5G ausmachen. Heutzutage besteht diese Implementierung im Wesentlichen aus der Installation von Antennen, die das gesamte Unternehmen abdecken, da dies mit der aktuellen Implementierung nicht möglich ist. Hinzu kommt eine sehr wichtige Herausforderung, nämlich die Cybersicherheit: Die Abhängigkeit von der Bereitstellung von 5G durch einen einzelnen Anbieter, wer auch immer das sein mag, ist sehr riskant. Wir müssen dazu tendieren, unser eigenes 5G-Netzwerk mit eigenen Antennen und eigener Abdeckung aufzubauen, und das erfordert eine sehr umfangreiche Investition.
„Wir müssen dazu tendieren, unser eigenes 5G-Netzwerk mit unseren eigenen Antennen und eigener Abdeckung aufzubauen, und das erfordert eine sehr umfangreiche Investition.“
F. Welches Potenzial hat künstliche Intelligenz in der Stahlindustrie?
A. Die KI hat ein enormes Potenzial, die Stahlindustrie zu verändern. Es bietet uns großartige und sehr fortschrittliche Datenanalysefunktionen; wir sprechen von Big Data, der Analyse enormer Datenmengen, und dies wird Auswirkungen auf die Automatisierung und Entscheidungsfindung in Echtzeit haben. Ihr größtes Potenzial und die größten Auswirkungen liegen in mehreren Bereichen: Prozessautomatisierung, insbesondere in der vorausschauenden Wartung; Optimierung der Lieferkette; Produktqualitätskontrolle mit automatisierten visuellen Inspektionen durch Machine Vision und bei der Kontrolle von Produktionsparametern in Echtzeit... Es hat auch einen enormen Einfluss auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit: Wir müssen bedenken, dass unser Sektor ein großer Energieverbraucher ist und insbesondere heute sind die wirtschaftlichen Auswirkungen der Kosten für Unternehmen bei ständig schwankenden Energiepreisen enorm. Deshalb ist es für uns etwas Grundlegendes.
„KI hat einen enormen Einfluss auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit, und das ist für uns, die wir große Energieverbraucher sind, von entscheidender Bedeutung.“
F. Mit anderen Worten, sie wirkt sich insbesondere auf die Produktionskosten aus...
A. Künstliche Intelligenz geht noch weiter: Sie wirkt sich direkt auf kontinuierliche Verbesserung, Qualitätsverbesserung, kontinuierliches Lernen durch neuronale Netze und maschinelles Lernen aus… Sie sorgt für eine Dynamik von Verbesserungen, die uns hilft, unsere Prozesse effizienter zu gestalten und unsere Kosten zu senken. Und um dies zu erreichen, ist es notwendig, immer ausgefeiltere Algorithmen zu entwickeln, die in der Lage sind, dieses kontinuierliche Lernen durchzuführen und neue disruptive Technologien zu integrieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass künstliche Intelligenz in der Stahlindustrie ein enormes Potenzial hat und dass es Raum für kontinuierliche Verbesserungen gibt, da sich die Technologie weiterentwickelt und sich an die spezifischen Bedürfnisse des Sektors anpasst.
F. Inwieweit implementieren die verschiedenen Schlüsselakteure im Stahlsektor diese Technologie?
A. Da gibt es verschiedene Szenarien und Geschwindigkeiten. Große Unternehmen haben diese Maßnahmen bereits weitgehend integriert, während kleine und mittelständige Unternehmen nach und nach und in unterschiedlichem Tempo vorgehen.
F. Wie wendet Aratubo künstliche Intelligenz an?
A. Bei Aratubo sind wir schon etwas weiter fortgeschritten, und seit Ende 2022 sind wir Partner des BAIC, dem baskischen Zentrum für Künstliche Intelligenz. Wir nehmen aktiv an zwei Kompetenz- und Talentgruppen teil, in denen wir KI-Rollen, -Fähigkeiten und -Schulungen diskutieren, und wir arbeiten aktiv in der Projektgruppe, in der wir verschiedene Fallstudien, Technologiepartner und strategische Projekte identifizieren, um diese gemeinsam zu entwickeln. Bei Aratubo integrieren und entwickeln wir Simulationen in unsere tägliche Arbeit, sowohl in der Produktentwicklung als auch in der Fertigung. Wir haben eine Arbeitsgruppe, deren Aufgabe es ist, alle Herausforderungen in der Fertigung und bei neuen Materialien zu identifizieren, die wir mit der Technologie 4.0 lösen können. Wenn wir diese Herausforderungen identifiziert haben, priorisieren wir sie, um sie skalierbar zu entwickeln, um sie zu integrieren und an die Technologie sowohl auf Hardware- als auch auf interner Softwareebene anzupassen. Und gleichzeitig haben wir Arbeitsgruppen gegründet, um Menschen in neue Technologien zu integrieren. Ab diesem Punkt nehmen wir verschiedene Projekte in Angriff.
F. Können Sie mir welche nennen?
A. Wir haben Projekte im Gange, um die Logistik und Rückverfolgbarkeit von Rohstoffen und Produkten zu verbessern, die Qualitätskontrolle oder Prognose zu automatisieren und den Energieverbrauch zu optimieren.
F. Glauben Sie, dass Aratubo im Vergleich zum Rest der Stahlbranche führend bei der Implementierung künstlicher Intelligenz ist?
A. Ja, wir sind ziemlich weit fortgeschritten. Wir sind eines der wenigen Unternehmen in der Stahlverarbeitungsbranche, die auf technologischem Niveau so bewusst und ausgereift sind.
„Aratubo ist eines der wenigen Unternehmen in der Stahlverarbeitungsbranche, das auf technologischem Niveau so bewusst und ausgereift ist.“
F. Trotz dieser Vorteile gibt es auch Kritiker, die über die Risiken dieses Tools sprechen. Ist diese Wahrnehmung real?
A. Jedes Mal, wenn eine disruptive Transformation stattfindet, werden dieselben Zweifel geweckt. Es geschah mit der industriellen Revolution, mit dem Übergang von Dampf zu Elektrizität, mit der Automatisierung, mit der Robotisierung, mit Computern, und jetzt passiert es mit künstlicher Intelligenz. Es stimmt schon, dass bestimmte Arten von Arbeit, die sich stets wiederholen und einen geringen Mehrwert bieten, verschwinden werden, aber es ist auch wahr, dass neue Arbeitsplätze geschaffen werden. Mit diesen Technologien können wir vermeiden, dass Menschen sich wiederholende und wertlose Aufgaben ausführen, und wir haben die Möglichkeit, diese Menschen durch Schulungsprogramme umzuschulen, damit sie Aufgaben mit größerem Mehrwert ausführen können. Darüber hinaus wird ein sehr wichtiger Teil der neu geschaffenen Arbeitsplätze technologischer Natur sein, was von daher sehr wichtig ist, da wir einen enormen Mangel an Technologen und neuen Talenten haben.
„Diese Technologien geben uns die Möglichkeit, Menschen so umzuschulen, dass sie keine sich wiederholenden Aufgaben mehr ausführen müssen und andere mit größerem Mehrwert erledigen.“
F. Und über den Arbeitsplatz hinaus?
A. Außerhalb des Arbeitsplatzes ist es wahr, dass künstliche Intelligenz ethische Risiken im Zusammenhang mit dem Datenschutz von Informationen mit sich gebracht hat, da die Automatisierung es uns ermöglicht, mit Millionen von Daten zu arbeiten, die sich direkt auf Fragen im Zusammenhang mit dem Datenschutz auswirken. Diese Risiken werden jedoch zunehmend durch neue Vorschriften angegangen. Eines ist klar: Künstliche Intelligenz ist weder ethisch noch moralisch, und wenn die von ihr verwendeten Algorithmen und die von ihr verarbeiteten Daten unvoreingenommen sind, sind die Risiken minimal. Wir haben die Fähigkeit und die Pflicht, all dies zu regulieren, um Vorurteile bei der Anwendung dieser Technologie zu vermeiden. Tatsächlich gibt es in Europa bereits Vorschriften, die den Einsatz reiner künstlicher Intelligenz in Prozessen wie der Personalauswahl verbieten, um mögliche Vorurteile zu vermeiden.
„KI ist weder ethisch noch moralisch: Wenn die von ihr verarbeiteten Algorithmen und Daten unvoreingenommen sind, sind die Risiken minimal.“
F. Stehen wir vor einem Wendepunkt, einem Paradigmenwechsel in der Industrie?
A. Ich glaube, ja. Hier gibt es keinen Weg zurück. Wer sich dieser Revolution nicht anschließt, wird weder in der Welt von heute noch in der Zukunft einen Platz haben, aber er muss diesen Weg mit Umsicht gehen. Meiner Meinung nach ist es wichtig, Schritt für Schritt vorzugehen und nicht auf einmal in die Welt der künstlichen Intelligenz einzusteigen. Diese Technologie wird bleiben, sie hat viele neue Möglichkeiten eröffnet, aber wir müssen vorsichtig sein, weil wir mit der Technologie überlastet werden können. Ich bin dafür, kleine Technologiepakete nach und nach zu integrieren, sie zu skalieren und ihre digitale Reife zu erlangen, bevor man sie ausbaut. Und wir müssen diesen Übergang immer Hand in Hand mit Technologiepartnern vollziehen: Wir können nicht alles wissen oder alle Talente, Technologien oder Schulungen monopolisieren, aber wir können auf anerkannte Technologiepartner zählen, die in ihrem Fach die Besten sind und an unseren Projekten teilnehmen können.
„Es gibt kein Zurück: Wer sich dieser technologischen Revolution nicht anschließt, wird heute und in Zukunft keinen Platz auf der Welt haben.“
F. Ist die Technologie für jedes Unternehmen erreichbar, vom kleinen und mittleren Unternehmen bis hin zum Großkonzern?
A. Ich denke schon: Große Unternehmen verfügen über viele Ressourcen, die es ihnen ermöglichen, in fortschrittliche Lösungen zu investieren und sogar Treiber dieser Technologie zu werden, aber kleine und mittelständige Unternehmen haben die Möglichkeit, sich an diese Technologiepartner zu wenden. Auf diese Weise können wir über Cloud-Dienste verfügen, Plattformen, die bereits vorab trainierte Algorithmen anbieten, sogar As-a-Service-Projekte, die es einem Unternehmen ermöglichen, Technologie nur dann zu nutzen, wenn sie benötigt wird, anstatt sie zu erwerben. Und auf der Ebene des technischen Wissens können Unternehmen auf Wissenszentren wie Universitäten, Technologiezentren, institutionelle Hotlines und Technologiepartner zurückgreifen.
„Künstliche Intelligenz ist für jedes Unternehmen erreichbar, vom kleinen und mittleren Unternehmen bis hin zum Großkonzern“
F. Ist die Zukunft des Industriesektors ohne künstliche Intelligenz denkbar?
A. Ich glaube nicht. Wenn wir immer schneller und effizienter sein, mehr Energie verbrauchen und mehr Daten verarbeiten müssen, weil Maschinen immer komplexer werden, können wir nicht auf diese Technologie verzichten, die Tausende von Daten verarbeitet und uns dabei hilft, unser Verständnis des Geschäfts, der Strategie und des Unternehmens zu verbessern, zu planen und fortgeschrittene Entscheidungen zu treffen. Mit künstlicher Intelligenz kann ich den Markt erkunden und sehen, wohin sich neue Bedürfnisse, neue Herausforderungen und neue Produkte entwickeln, und sie in Echtzeit antizipieren, und wer dies nicht tut, wird vom Markt ausgeschlossen.
„Die Zukunft des Industriesektors ist ohne künstliche Intelligenz nicht denkbar.“
F. Welche Voraussetzungen sind erforderlich, damit ein Unternehmen dieses digitale Tool optimal nutzen kann?
A. Um mit KI zu arbeiten, müssen Sie eine identifizierte Herausforderung haben, ansonsten ist die Erfahrung umsonst. Wenn das Unternehmen die Herausforderungen identifiziert, muss es überprüfen, ob es über die notwendigen Daten zur Bewältigung dieser Herausforderungen verfügt, und zwar sowohl in Bezug auf Qualität, Quantität als auch Verfügbarkeit. Als Nächstes müssen Sie innerhalb oder außerhalb des Unternehmens auf der Ebene von Partnern oder Wissenszentren nach Talenten suchen und prüfen, ob Sie über die erforderliche technologische Infrastruktur verfügen, um dieses Problem anzugehen. Wenn Sie eine solche haben, ist es perfekt, aber wenn nicht, müssen Sie auf Cloud-Dienste oder einen Technologiepartner zurückgreifen, der sie Ihnen anbieten kann. Und dieser Partner muss ein klares Verständnis des Geschäfts haben, um zu verhindern, dass die daraus gezogenen Schlussfolgerungen falsch sind. Das heißt, es muss eine vollständige Symbiose zwischen Business Intelligence, dem im Unternehmen vorhandenen Know-how und der Technologie bestehen. Sie müssen Hand in Hand gehen.
„Sie müssen die Herausforderung identifizieren, überprüfen, ob Sie über die notwendigen Daten verfügen, ob Sie über Ihr eigenes Talent oder einen externen Partner mit einem klaren Verständnis des Geschäfts und über die erforderliche technologische Infrastruktur verfügen.“
F. Diese Technologie erfordert auch die Schaffung von Kollaborations-Netzwerken.
A. Für mich sind solche unverzichtbar. Seit Jahren sind wir in Cluster eingebunden, die nichts anderes sind als Konkurrenten, die zusammenarbeiten, um verschiedene Aspekte besser zu verstehen. Selbst für große Konzerne ist es vorbei, im Alleingang Krieg zu führen, denn niemand kennt die absolute Wahrheit. Wir werden weiterhin Konkurrenten sein, aber in den Aspekten, in denen wir es sein müssen; nicht aber in der Technik.
F. All diese Arbeiten wurden bereits beim Global Innovation Day gewürdigt. Woraus bestand der von ihnen vorgestellte Anwendungsfall?
A. Wir haben mit dem BAIC an einem Anwendungsfall zur Energieverbrauchsprognose auf der Grundlage von Hunderten von Hunderten von Variablen und Parametern teilgenommen. In unserem Fall sind die Energiekosten nach den Rohstoffen die zweitwichtigsten. Wir haben sechs kontinuierliche Produktionslinien, und die Energiekosten sind in die Höhe geschossen. Durch dieses Projekt konnten wir erfahren, wie es uns im Hinblick auf die digitale Immersion in Bezug auf Infrastruktur, Daten und Umsetzungsgrad ergeht, da es sich um ein transversales Projekt handelt. Zunächst mussten wir anhand von 120 von uns identifizierten Parametern den Energieverbrauch auf jeder Fertigungsstufe je nach Produkt, mit seiner spezifischen Stahlsorte und seinen besonderen Eigenschaften kennen. Sobald wir diese Parameter und Muster ermittelt und identifiziert haben, können wir im Voraus wissen, wie viel Energie wir jedes Mal verbrauchen werden, wenn ein anderes Material zur Herstellung eines bestimmten Produkts verwendet wird. In dem Moment, in dem sich diese Verbräuche ändern, kommt die zweite Phase ins Spiel, die darin besteht, sie mit der vorbeugenden Wartung zu kreuzen, zu prüfen, welcher Prozess fehlerhaft ist, und sogar mögliche daraus resultierende Qualitätsmängel vorherzusehen. Dieses Projekt, das wir letzten November beim Global Innovation Day vorgestellt haben, wurde als eines der relevantesten Anwendungsfälle von KI in der Branche eingestuft.
