Eine Prise Künstliche Intelligenz bei der Kartonherstellung

Wie in praktisch jedem anderen Industriesektor helfen Techniken der Künstlichen Intelligenz (KI) auch Kartonherstellern wie Metsä Board dabei, Daten zu analysieren und herauszufinden, wie die Produktionsprozesse optimiert werden können.

Tomi Vähä-Ruohola, Technical Development Manager bei Metsä Board, spricht über den bisherigen Weg des Unternehmens in Sachen KI, und darüber, was nötig ist, um von der Idee zur produktionsreifen Software zu gelangen. „Unsere Reise begann 2018, als wir anfingen, die Bereiche einzuordnen, in denen wir das größte Potenzial für KI sahen, unsere Produktionsprozesse zu verbessern. Die Kartonherstellung ist bereits ein hochtechnischer Prozess, und unsere Fabriken verfügen über sehr fortschrittliche Automatisierungssysteme. Mit KI können wir noch einen Schritt weitergehen, denn sie ermöglicht uns eine Optimierung auf der Grundlage von Daten, die an Tausenden von Punkten im in der Produktion gesammelt werden. Eine weitere Verbesserung der Qualität unserer Kartons bedeutet weniger Abfall, eine effizientere Nutzung von Rohstoffen und noch zufriedenere Kunden.“

Beschleunigung der Datenerfassung
Mit Sensoren, die Daten sammeln, und Künstlicher Intelligenz, die die Zahlen verarbeitet, können zeitaufwändige und mühsame Prozesse der Entnahme von Kartonproben, deren Analyse im Labor sowie das Warten auf die Ergebnisse überspringen. Der virtuelle Sensor, den man in Zusammenarbeit mit einem unterstützenden IT-Partner entwickelt haben, prognostiziert den Qualitätswert auf der Grundlage der zu Beginn eingegebenen Laboranalyse-Ergebnisse – je mehr Daten der Sensor bekommt, desto genauer werden seine Vorhersagen. „Wir mussten dazu nicht nur das KI-Analysemodell selbst entwickeln, sondern auch herausfinden, wie wir die riesigen Datenmengen aus der Produktion zu unserem Partner übertragen können. Die Entwicklung einer derartigen Datenarchitektur war etwas, das wir noch nie zuvor gemacht hatten, denn es galt gleichzeitig sicherzustellen, dass wir ein wasserdichtes, sicheres System entwickeln.“ Das ICT-Team der Metsä Group war in diesem Prozess ein äußerst wertvoller Partner. Das Endergebnis ist eine ‚Datenbrücke‘ der Fabriken, die in Zukunft für alle Arten von analytischen Anwendungen genutzt werden kann.

Viele Anwendungen in der Pipeline
Ein konkretes Beispiel für eine neue Anwendungsidee findet sich im Überführungsverfahren, bei dem Seile und andere Ausrüstungen zum Wiedereinfädeln des Rollenbogens verwendet werden, wenn die Kartonmaschine nach einem Stillstand oder nach einem Abriss am nassen Ende wieder in Betrieb genommen wird. Die Überführseile verschleißen mit der Zeit und befinden sich in Bereichen, die bei einer laufenden Kartonmaschine nicht zugänglich sind. Die Mitarbeiter des Werks in Äänekoski schlugen vor, den Zustand der Seile mithilfe von maschineller Bildverarbeitung und KI-Analytik zu überwachen, um den optimalen Zeitpunkt für deren Austausch vorhersehen zu können, und um unnötige Stillstände zu vermeiden. „Wir nutzen unser internes Wissen über den Kartonherstellungsprozess, um Anwendungen zu identifizieren, und unsere Datenbrücke, um die Daten aus Produktion und Umfeld zu erhalten. Dabei vertrauen wir IT-Experten, die für uns die Algorithmen entwickeln. Mit dieser technischen Infrastruktur können wir viele neue Ideen für die Anwendung von KI entwickeln und so die Qualität unserer Kartons zum Nutzen unserer Kunden kontinuierlich verbessern.“