Intel·ligència artificial per a una producció intel·ligent

En un context d'alta competitivitat, les empreses de tots els sectors busquen la manera de ser més eficients, o sigui, de produir el mateix utilitzant menys recursos (temps, materials...), o amb els mateixos recursos aconseguir productes millors. Immerses en la quarta revolució industrial, les empreses busquen les eines d'aquesta revolució que els porta a millorar tant el procés productiu com el resultat d'aquest, el producte. La incorporació de tecnologies de producció digital avançada en la indústria han portat al que es coneix com la fàbrica intel·ligent (o Smart Factory en anglès). En connectar el món físic amb el món digital, una fàbrica intel·ligent pot monitorar tot el procés productiu, des de la maquinària que hi intervé fins a les operacions que s’efectuen a peu de fàbrica i combinar informació al llarg de la cadena de subministrament. Idealment, una fàbrica intel·ligent aprèn del mateix procés productiu, s'adapta contínuament i optimitza els seus processos de forma autònoma. Això permet una producció més flexible capaç d'oferir productes personalitzats a les necessitats de cada client.

Les tecnologies que s'utilitzen —i que actualment estan en ple desenvolupament— són diverses: la robòtica, la internet de les coses (IoT de l'anglès Internet of Things), la realitat virtual i augmentada, la impressió 3D, les dades massives (o Big Data en anglès) o bé la intel·ligència artificial. Un element clau en tot aquest procés de digitalització és la recollida i el tractament de dades per tal de poder prendre decisions. Avui ens centrem en les característiques de la intel·ligència artificial.

La intel·ligència artificial (IA) és una branca de la informàtica que s'ocupa de desenvolupar algoritmes per tal que les màquines siguin intel·ligents, és a dir, que siguin capaces de fer tasques i/o prendre decisions que requereixen intel·ligència humana. La IA va un pas més enllà en els processos d’automatització tradicional, en què incorpora mecanismes d’autoajustament i d’adaptació a noves situacions.

Les aplicacions de la intel·ligència artificial són presents ja en el nostre dia a dia. Els assistents virtuals de veu (com Siri d'Apple, Cortana de Microsoft o Alexa d'Amazon), la detecció facial en les fotos al mòbil o els suggeriments de compra/pel·lícules que rebem de forma automàtica en són exemples quotidians. Les arts també exploren la manera d’incorporar aquesta tecnologia, com es va poder veure en aquesta edició del Sónar “AI and Music Festival” (notícia).

El camp de la intel·ligència artificial es divideix en diverses branques, algunes de les quals són:

• Aprenentatge automàtic (Machine Learning en anglès), que és la ciència per fer que les màquines interpretin, processin i analitzin dades per tal d’oferir solucions a reptes del dia a dia.
• Processament del llenguatge natural, que s’encarrega d’interpretar el llenguatge que fem anar els éssers humans per comunicar-nos amb les màquines.
• Robòtica avançada, que s’enfoca a les aplicacions per a robots perquè aquests agents artificials realitzin certes accions, cada cop més complexes i per tant de més alt valor (vegeu-ne múltiples exemples).

Figura 1. Pilars de la fàbrica intel·ligent i exemples d'usos

En general els sistemes d’intel·ligència artificial parteixen d'una gran quantitat de dades representatives del context en el qual han d'actuar i a partir d'algoritmes d'anàlisi, predicció o optimització troben els millors patrons per fer prediccions dels futurs estats i dur a terme la millor acció.

Les tècniques d'IA aplicades als processos productius permeten obtenir nous coneixements sobre el funcionament d'aquests i ofereixen possibilitats de millora. Les aportacions de la IA són especialment rellevants quan s'apliquen en tasques repetitives o que requereixen una gran capacitat d'anàlisi. Els processos productius són un camp d'aplicació de la intel·ligència artificial molt prometedor, ja que aquest permet una alta digitalització on les dades es generen de forma continuada, permetent una anàlisi integrada en el procés productiu i ofereix la possibilitat d'automatitzar decisions complexes.

En el sector industrial s'estan adoptant solucions d'IA en diverses etapes del procés productiu i també per aportar més valor a la cadena de subministrament, com per exemple la incorporació de robots avançats que assisteixen els processos productius, l’ús de transportadors autònoms que redueixen els temps dedicats pels operaris en desplaçaments o les màquines que incorporen punts de control de qualitat i es reajusten abans no es produeixi un element fora de les especificacions.

La intel·ligència artificial ofereix un gran potencial en tots els àmbits de la nostra societat i en particular en l'industrial. Els nostres enginyers i enginyeres (dels diversos àmbits: informàtica, organització industrial...) tenen tot un món per trobar noves situacions on aplicar la intel·ligència artificial i transformar l’ecosistema productiu cap a la racionalització dels recursos, l’eficiència i la sostenibilitat.