Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) γίνεται εργαλείο για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε όλο και περισσότερους τομείς της βιομηχανίας, όπως για παράδειγμα στον τομέα της ανακύκλωσης.
Το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για την Τεχνητή Νοημοσύνη (DFKI) παρουσιάζει επί του παρόντος στη φετινή μεγαλύτερη διεθνή βιομηχανική έκθεση, στο Ανόβερο της Γερμανίας (Hannover Μesse), ένα drone που χρησιμοποιεί αναγνώριση εικόνας με τεχνητή νοημοσύνη για να προσδιορίσει την ποιότητα των χαλύβδινων θραυσμάτων.Στην παρουσίαση, η αυτόνομη ιπτάμενη συσκευή ανιχνεύει βουνά μεταλλικών αποβλήτων.
Στόχος της εφαρμογής τεχνητής νοημοσύνης «Escade» είναι η παραγωγή ανακυκλωμένου χάλυβα που είναι όσο το δυνατόν πιο καθαρός στον κατασκευαστή χάλυβα Saarstahl. Για να γίνει αυτό, το σύστημα επεξεργάζεται πολλά δεδομένα, τα οποία καταναλώνουν ακόμη πολλή ενέργεια. Και αυτό επίσης πρόκειται τώρα να γίνει πολύ πιο αποδοτικό – με τσιπ που έχουν ως πρότυπο τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η υπολογιστική ισχύς αυτών των λεγόμενων νευρομορφικών (“εγκεφαλικών”) τσιπ καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια από τις προηγούμενες διεργασίες τεχνητής νοημοσύνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, σε αντίθεση με τις συμβατικές εφαρμογές, λειτουργούν μόνο όταν λαμβάνουν ένα ερέθισμα και, όπως ο εγκέφαλος, αναζητούν την πιο αποδοτική διαδρομή, σημειώνει ρεπορτάζ της Handelsblatt. «Από την τρέχουσα έρευνα, αναμένουμε ότι μπορεί να εξοικονομηθεί έως και το 80% της κατανάλωσης ενέργειας κατά τη χρήση νευρομορφικών τσιπ», λέει ο Nτούσαν Ντόκιτς (Dusan Dokic), επιστήμονας στο DFKI.
Οι υψηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας παραμένουν πρόβλημα για τη βιομηχανία
Οι καινοτομίες για ενεργειακά αποδοτικές διαδικασίες παραγωγής συγκαταλέγονται στις μεγαλύτερες τάσεις της βιομηχανίας στη φετινή έκθεση του Ανόβερου. Από τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) για τη μείωση των εκπομπών CO2 έως τα συστήματα συγχρονισμού και τη χρήση υδρογόνου για την παροχή ενέργειας, οι εταιρείες θα παρουσιάσουν τις λύσεις τους.
Το αυξανόμενο ενεργειακό κόστος αποτελεί μείζον ζήτημα για τη γερμανική βιομηχανία. Σύμφωνα με μελέτη της εταιρείας συμβούλων Deloitte και του Ομοσπονδιακού Συνδέσμου της Γερμανικής Βιομηχανίας (BDI), το 59% των επιχειρήσεων θεωρούν την ενεργειακή ασφάλεια και το κόστος ως τον σημαντικότερο λόγο για επενδύσεις στο εξωτερικό. Μία στις τρεις εταιρείες σχεδιάζει ή εξετάζει το ενδεχόμενο να μεταφέρει τμήματα της δημιουργίας της αξίας της.
Οι τιμές της ηλεκτρικής ενέργειας έχουν μειωθεί και πάλι σημαντικά από την κορύφωση της ενεργειακής κρίσης το 2022, παρατηρεί ο Αλεξάντερ Ζάουερ (Alexander Sauer), επικεφαλής του Ινστιτούτου για την ενεργειακή απόδοση στην παραγωγή στο Πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης. Ωστόσο, εξακολουθούν να έχουν διπλασιαστεί τα τελευταία 20 χρόνια. Μια άλλη επιβάρυνση για τη βιομηχανία είναι η συνεχιζόμενη αύξηση της τιμής του CO2.
Για να το καταπολεμήσει κανείς αυτό, χρειάζεται πιο ενεργειακά αποδοτικές διαδικασίες στην παραγωγή. Αυτό έχει αναγνωριστεί στη βιομηχανία: Ο δείκτης ενεργειακής απόδοσης, τον οποίο καταρτίζει το ινστιτούτο κάθε έξι μήνες, έδειξε πρόσφατα σημαντική αύξηση της προθυμίας για επενδύσεις μεταξύ των επιχειρήσεων στη Γερμανία.
Βιώσιμη μεταφορά υδρογόνου με βακτήρια
Στην εμπορική έκθεση, η βιομηχανική εταιρεία Festo παρουσιάζει ένα σύστημα που χρησιμοποιεί βακτήρια για τη μετατροπή του υδρογόνου σε μυρμηκικό οξύ, το μεταφέρει στον προορισμό του και το μετατρέπει ξανά σε CO2 και υδρογόνο. Σύμφωνα με την εταιρεία, η λεγόμενη «βιονική μπαταρία υδρογόνου» καθιστά τη μεταφορά υδρογόνου ασφαλέστερη και ενεργειακά αποδοτικότερη. Προς το παρόν, το υδρογόνο μπορεί να αποθηκευτεί και να μεταφερθεί με ασφάλεια και εξοικονόμηση χώρου μόνο με ενεργοβόρες διαδικασίες. Το υδρογόνο μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας – και το CO2 μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία ποτών, για παράδειγμα.
Υπάρχουν επίσης διάφορα παραδείγματα στην έκθεση του Ανόβερου όπου οι εταιρείες θέλουν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη. «Σε παγκόσμιο επίπεδο, ωστόσο, δεν είναι ακόμη δυνατό να πούμε αν η τεχνολογία εξοικονομεί ή καταναλώνει περισσότερη ενέργεια», λέει ο Ραλφ Χέρμπριχ (Ralf Herbrich), καθηγητής Τεχνητής Νοημοσύνης και Αειφορίας στο Ινστιτούτο Hasso Plattner του Πανεπιστημίου του Πότσνταμ.
Ειδικά τα βασικά μοντέλα, στα οποία βασίζεται, για παράδειγμα, το bot κειμένου ChatGPT, έχουν εκπαιδευτεί με τεράστια σύνολα δεδομένων. Επεξεργαστές εκατοντάδων καρτών γραφικών λειτουργούν επί εβδομάδες στα κέντρα υπολογιστών. Αυτό καταναλώνει πολλή ενέργεια.
Festo ©https://www.hannovermesse.de/en/news/image-galleries/
Το 30% της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων
Οι εταιρείες δεν λένε τίποτα για το πόση ενέργεια καταναλώνεται ακριβώς. Ο Χέρμπριχ δίνει τον κανόνα: όσο μεγαλύτερα είναι τα μοντέλα, δηλαδή όσο περισσότερες παραμέτρους έχουν, τόσο περισσότερη ενέργεια χρειάζονται.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη έκθεση, επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ εκτιμούν ότι μόνο πέρυσι, η εκπαίδευση ενός από τα μεγαλύτερα γλωσσικά μοντέλα της μητρικής εταιρείας Meta του Facebook προκάλεσε σχεδόν 300 τόνους διοξειδίου του άνθρακα. Σύμφωνα με τον Χέρμπριχ, αν τα μοντέλα συνεχίσουν να κλιμακώνονται όπως πριν, τα κέντρα δεδομένων και οι ψηφιακές τεχνολογίες θα μπορούσαν να ευθύνονται για το 30% της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας τα επόμενα χρόνια.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ερευνητικά ιδρύματα όπως το HPI εργάζονται ήδη πάνω σε τρόπους μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας. Για το λόγο αυτό, το έργο «Escade» του DFKI στην έκθεση του Ανόβερου επικεντρώνεται στο να καταστήσει τις εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης και τα κέντρα δεδομένων πιο ενεργειακά αποδοτικά.
Η ενεργειακή απόδοση είναι επίσης ένα από τα σημαντικότερα θέματα της έκθεσης για τη Siemens, που είναι εισηγμένη στο DAX, τόσο στον τομέα του βιομηχανικού αυτοματισμού όσο και στον τομέα των «έξυπνων υποδομών» με την τεχνολογία κτιρίων. Σε αυτόν τον τομέα, ο τεχνολογικός όμιλος συμφώνησε πρόσφατα μια συνεργασία με τον όμιλο ζυθοποιίας Heineken.
Η Siemens εκτιμά ότι η εξοικονόμηση ενέργειας κατά 15 έως 20 τοις εκατό και η μέση μείωση των εκπομπών CO2 κατά 50 τοις εκατό είναι δυνατή, μεταξύ άλλων, με τη βελτιστοποίηση και την παρακολούθηση των συστημάτων ψύξης και θέρμανσης σε κάθε τοποθεσία. Η πίεση που ασκείται σήμερα στη βιομηχανία τροφίμων για τη βελτίωση της αποδοτικότητας είναι μεγάλη λόγω του αυξημένου ενεργειακού κόστους και των πολυάριθμων νομικών απαιτήσεων.
Η Siemens παρουσιάζει το «Electrification X» στην έκθεση του Ανόβερου. Πρόκειται για μια ψηφιακή πλατφόρμα με εφαρμογές από τον τομέα του «Διαδικτύου των πραγμάτων»: εφαρμογές που δικτυώνουν διάφορες συσκευές μεταξύ τους για την ηλεκτροδότηση των υποδομών. Για παράδειγμα, αυτό θα πρέπει να επιτρέπει την αξιοποίηση του δικτύου φόρτισης για ηλεκτρικά οχήματα και τον έλεγχο των συστημάτων και την παρακολούθηση των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας.
Υπάρχουν τρεις μοχλοί για την επίτευξη των κλιματικών στόχων, τη φειδωλή χρήση των μειούμενων πόρων και τη βιώσιμη ανάπτυξη, δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος της Siemens, Ματίας Ρεμπέλιους (Matthias Rebellius). Πρώτον, πρέπει να επεκταθούν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και να προωθηθεί ο εξηλεκτρισμός. Η ενεργειακή απόδοση των κτιρίων και της βιομηχανίας πρέπει επίσης να βελτιωθεί.
«Διαθέτουμε καινοτόμες τεχνολογίες για όλα αυτά τα μέτρα για να προωθήσουμε τη μετατροπή προς μεγαλύτερη βιωσιμότητα». Ο υψηλός βαθμός αυτοματοποίησης και η υψηλή ενεργειακή απόδοση έχουν επίσης καθοριστική σημασία για την παραγωγή ηλεκτρικών αυτοκινήτων και μπαταριών στην Ευρώπη.
Η Siemens έχει εγκαταστήσει ένα σύστημα διαχείρισης ενέργειας και φορτίου υψηλότερου επιπέδου σε ένα πιλοτικό εργοστάσιο στον κατασκευαστή μπαταριών Varta. Η έξυπνη διαχείριση φορτίου ελέγχει τις μονάδες και διασφαλίζει, για παράδειγμα, ότι τα συστήματα εξαερισμού απενεργοποιούνται εάν δεν υπάρχει επαρκής παραγωγή ενέργειας.
