Bakgrund
Projektet EXPLAIN är ett framstegsrikt initiativ som svarar på de växande behoven inom den svenska tillverkningsindustrin att öka lönsamheten, hållbarheten och konkurrenskraften genom innovativa teknologiska lösningar. Med en alltmer digitaliserad värld har användningen av virtuell produktionsteknologi ökat markant, drivet av snabba framsteg inom informations- och kommunikationsteknik (IKT). Dessa teknologier har revolutionerat industrin genom att korta ner utvecklingstider och kostnader, samtidigt som de möjliggör experiment med olika designförändringar utan behov av fysiska processer eller utrustning.
Trots dessa framsteg står industrin inför utmaningen att optimala och hållbara beslut inte automatiskt följer av den rikliga användningen av virtuella produktionsmodeller och data. Virtuella modeller erbjuder visserligen prestandautvärderingar av olika designalternativ, men de utgör inte verkliga optimeringsverktyg. Dessa modeller uppnår sin fulla potential först när de kopplas till artificiell intelligens (AI)-baserade optimeringsalgoritmer som automatiskt kan söka efter optimala lösningar. Dessutom kräver byggandet av komplexa virtuella modeller en hög nivå av kompetens och färdigheter, vilket kan vara både tidskrävande och kostsamt, särskilt när modellerna måste ta hänsyn till hållbarhetsfaktorer som energi- och resurseffektivitet.
För att tackla dessa utmaningar och främja en kunskapsdriven industri i Sverige, strävar EXPLAIN efter att leverera tre unika innovationer: automatisk generering av virtuella modeller med realtidsanslutningar till datakällor och modelleringsmoduler, förklarbara och pålitliga AI-algoritmer för beslutsfattare samt kunskapshantering via kunskapsgrafer. Detta tvärvetenskapliga projekt sammanför ledande svenska universitet och framstående tillverkare för att skapa en robust och innovativ lösning som adresserar både produktivitet och hållbarhet i produktionsprocesser.
Syfte
Projektet EXPLAIN har som mål att höja lönsamheten, hållbarheten och konkurrenskraften hos svenska tillverkningsföretag genom forskning och utveckling av innovativa sammansmältningar av virtuella produktionsmodeller och maskininlärningsalgoritmer. Dessa tekniker är avsedda att stödja beslutsfattande och öka kunskapen och kompetensen inom livscykeln för produktionssystem, särskilt inom områden som produktionsplanering och kontroll med människor i loop.
Genomförande
EXPLAIN-projektet sammanför ledande akademiska institutioner som Uppsala universitet och KTH med framstående svenska tillverkare såsom Scania, Hitachi-ABB, AstraZeneca och SECO Tools, samt AI-startupen MainlyAI och forskningsinstitutet RISE. Tillsammans arbetar de med att utveckla och implementera AI-drivna verktyg som integrerar hållbarhetsfaktorer såsom energi- och resurseffektivitet. Projektet betonar samspelet mellan människa och maskin, och skapar system där kunskapsöverföring och värderingsutbyte är centrala.
EXPLAIN-projektet syftar till att transformera den svenska tillverkningsindustrin genom avancerad digital teknik. Genom att integrera interaktiva virtuella produktionsmodeller med AI-baserade algoritmer, stöder projektet beslutsfattande och höjer kompetensen inom tillverkningssystemens livscykel. Detta arbete inkluderar specifikt produktionsoptimering med människan som en central del i beslutsprocessen.
I projektet använder man sig av virtuella produktionsmodeller som tillåter experiment med olika designalternativ utan att engagera faktiska processer eller utrustningar, vilket minskar både utvecklingstid och kostnader. Dessa modeller kopplas till AI för att automatiskt söka optimala lösningar, med särskilt fokus på hållbarhetsfaktorer som energi- och resurseffektivitet. Detta kräver inte bara tekniska system som kan hantera komplexa virtuella modeller, utan också en ny nivå av kompetens inom industriell AI.
För att uppnå dessa mål, samarbetar EXPLAIN med två av Sveriges ledande universitet, Uppsala universitet och KTH, samt med fyra stora tillverkningsföretag: Scania, Hitachi-ABB, AstraZeneca och SECO Tools. Denna mångfacetterade sammansättning av deltagare från olika sektorer bidrar till en bred implementering av innovationsresultaten direkt i produktionsmiljöer över hela Sverige.
Projektet levererar tre huvudsakliga innovationer:
- Automatisk generationsmodellering: Genom att utnyttja processmining och självkonfigurerande modelleringsmetoder, möjliggör EXPLAIN automatisk generering av virtuella modeller som är direkt kopplade till realtidsdatakällor. Detta minskar hinder och ledtider för att använda virtuell produktionsteknik i industrin.
- Förklarliga och tillförlitliga AI-algoritmer: Genom att utveckla AI-baserade användargränssnitt och algoritmer som är både förklarliga och tillförlitliga, stärker EXPLAIN beslutsfattares förmåga att fatta informerade och optimala beslut samtidigt som deras kompetens ökar.
- Kunskapshantering: Användning av kunskapsgrafer för att länka och återanvända virtuella produktionsartefakter, vilket möjliggör sökning, återvinning och effektiv användning av byggd kunskap inom företaget.
Sammantaget har EXPLAIN-projektet ambitionen att bidra till en kunskapsdriven industri i Sverige genom att skapa ett ramverk för symbios mellan människa och maskin, vilket på lång sikt förväntas öka hållbarheten och konkurrenskraften inom den svenska tillverkningsindustrin.
Resultat
EXPLAIN-projektet förväntas leverera automatiserade modelleringsverktyg som kan generera och justera virtuella produktionsmodeller i realtid. Dessa verktyg kommer att minska tidsåtgången och kostnaderna för att implementera virtuell produktionsteknik samtidigt som de optimerar beslut för hållbarhet och resurseffektivitet. Genom att erbjuda förklarliga AI-algoritmer och användargränssnitt kommer projektet att stärka beslutsfattares förtroende och kompetens.
Varför är det här ett gott exempel?
EXPLAIN-projektet illustrerar hur samarbete mellan akademi, industri och forskningsinstitut kan leda till konkreta innovationer som adresserar både ekonomiska och miljömässiga utmaningar inom tillverkningsindustrin. Genom att integrera avancerade digitala verktyg och tekniker i de dagliga verksamheterna bidrar projektet inte bara till individuella företags framgång utan även till den bredare ambitionen att skapa en mer hållbar och kunskapsdriven industri i Sverige.
Projektöversikt: EXPLAIN
Projektnamn: EXPLAIN
Status: Avslutat
Projektstart: 2021-04-15
Varaktighet: 3 år
Total budget: 6 000 000 SEK
Finansiärer: Vinnova, Produktion2030, FORMAS, Energimyndigheten
Organisationerna bakom projektet:
| INFORMATION | |
|---|---|
| Geografiskt område | Sverige |
| Ämne | Artificiell intelligens |
| Svårighetsgrad | Digital Expert |
| Målgrupp | Digitala färdigheter för IKT-proffs och andra digitala experter., Digitala färdigheter för arbetskraften. |
| Typ av initiativ | Nationellt initiativ |
| Typ av finanisering | Offentlig-privat |
| Hemsida | https://www.ri.se/sv/vad-vi-gor/projekt/explainable-and-learning-production-logistics-by-artificial-intelligence |
| Organisation |
RISE |
| Organisation | Rise |
| Industri | Informations- och kommunikationsteknik (IKT) som inte definieras ytterligare |