Как на службу промышленности ставят искусственный интеллект

Искусственный интеллект из сферы научной фантастики уже перекочевал на производство и приносит там пользу. Такими проектами одним из первых в стране занялся Южно-Уральский госуниверситет (ЮУрГУ). О том, насколько далеко удалось продвинуться, рассказал ректор, доктор технических наук Александр Шестаков.

- Все началось с появления у нашего вуза суперкомпьютера в 2000 году, - вспоминает он. - Первыми задачами, решением которых мы занялись тогда, были цифровые двойники - копии физических объектов и процессов, помогающие оптимизировать бизнес. Применяли методы, связанные с искусственным интеллектом. С этим опытом и пришли в промышленность, выбирая партнерами компании, работающие на глобальном рынке.

Например, Магнитку?

Александр Шестаков: С местными металлургами у нас давняя дружба. Совместно внедряли систему, основанную на хорошей математике и предсказательном управлении. Сегодня она помогает экономить энергоресурсы. Теперь завершаем реализацию крупного проекта в листопрокатном цехе. Здесь в режиме реального времени на основе методов искусственного интеллекта будет оцениваться состояние оборудования, что позволит поддерживать его в исправном виде, оперативно принимать меры, чтобы избегать поломок.

В Магнитогорске укрепилось и наше сотрудничество с SMS Group. Немецкая компания работала над повышением надежности кристаллизатора на линии непрерывной разливки стали. Через него протекает расплавленный металл, меняя свою структуру. Проблема в том, что кристаллизатор засоряется.

Чтобы оценивать происходящее внутри, присоединили к оборудованию более полутысячи датчиков, а показания с них передали не только нам, но и научному центру в Германии.

Четыре месяца шли исследования. Результаты стали полной неожиданностью не только для нас: немецкий вуз занял лишь третье место, а два первых - наши университетские команды, применявшие разные методы, в том числе нейросетевые технологии. Сейчас мы готовим соглашение до 2030 года о сотрудничестве с SMS Group в этом направлении. Будем решать вопросы, связанные с внедрением элементов цифровой индустрии в металлургическое производство.

Готовятся совместные проекты и с другими предприятиями отрасли. В частности, с "белыми металлургами". Им интересна оценка труб с использованием камер высокого разрешения и на основе методов искусственного интеллекта.

Насколько успешно российские вузы внедряют цифровые подходы?

Александр Шестаков: Развитием цифровой индустрии на Южном Урале мы начали заниматься раньше, чем об этом заговорили в стране. Первые шаги совпали с активизацией в Челябинске корпорации Emerson, выпускающей продукцию для нефтегазового сектора. Американская компания сейчас строит вторую очередь завода, а тогда, чтобы предлагать в России свои услуги, им нужен был для сотрудничества российский университет. Поэтому они пригласили наших специалистов в Техас, где читали лекции о цифровой индустрии, причем на довольно высоком уровне. Вложили в лабораторию по автоматизации производственных процессов на базе ЮУрГУ полмиллиона долларов - никто из наших промышленников столько не инвестировал. Сегодня мы с ними - стратегические партнеры. Кстати, после завершения проекта в Магнитке договорились с меткомбинатом организовать совместное КБ, связанное с цифровой индустрией.

Сотрудничество с Новым Светом позволило увидеть новые горизонты? В Европе индустриальная экономика, в Америке - постиндустриальная.

Александр Шестаков: Я бы не стал так резко противопоставлять, если говорить о цифровой экономике. Одни сильны цифровизацией технологических процессов, а, к примеру, немецкий Siemens использует принципы цифровой индустрии при разработке и проектировании разных механизмов. Кстати, в нашем университете создан центр Siemens. Технологии, отработанные там, мы потом внедряем в промышленность.

Что выигрывают предприятия, выбравшие этот наукоемкий путь?

Александр Шестаков: Сошлюсь еще раз на чужой опыт. Компания Emerson неспроста изменила парадигму своего бизнеса. Вначале занималась датчиками, потом - автоматизацией процессов, а сегодня преобразовала свою структуру под цифровую индустрию. Этот путь увеличивает эффективность производства: оборудование начинает работать надежнее, менее затратным становится его обслуживание, снижается энергопотребление, меньший урон наносится экологии.

Если суммировать все факторы, становится ясно: аутсайдеры в освоении цифрового пространства в сравнении с лидерами будут совершенно неконкурентоспособны. Поэтому новое мышление - это вопрос выживаемости предприятий. Есть у этой медали и оборотная сторона. Цифровая индустрия и методы искусственного интеллекта способны кардинально изменить промышленный ландшафт Челябинской области, поскольку новый технологический уклад обещает более высокий уровень доходности, чем сегодня.

Говорят, что под Челябинском скоро появится цифровой наукоград...

Александр Шестаков: Наши выпускники, имеющие свой бизнес, выделили университету около 25 гектаров земли под центр искусственного интеллекта, который будет готовить научные кадры, вести исследовательскую работу. При этом центре, как мы планируем, появятся студенческий бизнес-инкубатор и технопарк. Кроме того, вокруг него начнут группироваться серьезные компании, занимающиеся цифровой индустрией. Все наработки будущего наукограда будем переносить в реальный сектор.