En un pequeño rincón de una enorme fábrica de Thyssenkrupp en esta ciudad industrial, un ingeniero hablaba con una máquina.
CHEMNITZ, Alemania – En un pequeño rincón de una enorme fábrica de Thyssenkrupp en esta ciudad industrial, un ingeniero hablaba con una máquina.
“Al principio solo le hablaba en inglés, pero hoy descubrí que habla alemán bastante bien”, dijo Marcus Schoenherr, uno de los ingenieros de thyssenkrupp que utilizan el Siemens Industrial Copilot para programar y probar esta máquina. El Industrial Copilot es un asistente generativo impulsado por inteligencia artificial que se desarrolló a través de una colaboración entre Siemens y Microsoft. El servicio Azure OpenAI de Microsoft potencia las capacidades del copiloto.
“Cuando empiezo con el copiloto, suelo empezar dándole la bienvenida y presentándome”, dijo Schoenherr. “Pero me pregunté si entendería la típica palabra del norte de Alemania ‘Moin’, que significa buenos días, entre otras cosas. Y de repente el copiloto respondió en alemán”. Schoenherr pasó el resto de esa sesión interactuando con la máquina usando su lengua materna.
Este proyecto en thyssenkrupp es parte de un esfuerzo por utilizar el poder de la IA para compensar la escasez de trabajadores calificados en la fabricación en Alemania, Europa y muchos otros países, incluido Estados Unidos.
Schoenherr se sienta en un escritorio frente a la máquina de prueba de baterías, encerrada en una caja de vidrio del tamaño de un minibús. El aparato emite pulsos con luces rojas y verdes que iluminan las celdas que pasan por una cinta transportadora, mientras cámaras digitales y sensores miden y prueban cada una de ellas. Estas celdas conformarán el paquete de energía de un automóvil o camión eléctrico. Si una celda falla, fallará toda la fuente de energía, lo que le costará al fabricante de automóviles miles de euros.
Schoenherr ha estado trabajando con Siemens Industrial Copilot, impulsado por Azure OpenAI Service con GPT-4, desde julio. La aplicación se desarrolló durante el último año y medio. En colaboración con Siemens , thyssenkrupp ha estado trabajando en la adaptación del copiloto a los requisitos específicos de la maquinaria de thyssenkrupp. Siemens ahora tiene más de 100 clientes que evalúan y prueban el Industrial Copilot.
El Siemens Industrial Copilot tiene dos facetas. Schoenherr se ha centrado en utilizar el copiloto de ingeniería, que le ayuda a crear el código de automatización que dirige el funcionamiento de la máquina. El segundo es el copiloto de operaciones. Permite a los trabajadores e ingenieros comunicarse con la máquina mientras está en funcionamiento. Si un paso del proceso no funciona, el operador puede preguntar al Siemens Industrial Copilot qué es lo que está mal escribiendo una pregunta. El copiloto puede entonces decirle cómo resolver el problema. Con el tiempo, el operador podrá hablar con la máquina, utilizando el reconocimiento de voz del copiloto.
Siemens ve el Industrial Copilot como algo que se puede implementar en diferentes versiones para apoyar a los trabajadores en todo el proceso industrial, desde el diseño hasta la planificación, desde la ingeniería hasta las operaciones y los servicios; los tomadores de decisiones de thyssenkrupp también lo ven como una aplicación versátil que les gustaría aplicar ampliamente.
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También lo ven como una aplicación versátil que les gustaría.También lo ven como una aplicación versátil que les gustaría.
Aplicar ampliamente.Aplicar ampliamente.
Cómo abordar la escasez de mano de obra calificadaCómo abordar la escasez de mano de obraCómo abordar la escasez de mano de obra
calificadacalificada
Al igual que muchos grandes fabricantes de Europa y otros lugares, thyssenkrupp se enfrenta a desafíos que inspiran nuevas formas de pensar.
“No solo en Alemania, sino también en Europa y Estados Unidos, nos enfrentamos a una escasez de trabajadores cualificados”, afirma Marcel Pfeiffer, director de soluciones de fábrica digital de thyssenkrupp. “Queremos que los ingenieros menos experimentados puedan escribir códigos en poco tiempo y queremos aumentar la eficiencia a un nivel muy alto”.
La multinacional planea implementar el Siemens Industrial Copilot en su proceso de desarrollo y fabricación estándar a nivel mundial en 2025, dice Pfeiffer.
En esta planta, que ocupa una superficie mayor que un campo de fútbol, los ingenieros y los trabajadores construyen sistemas interconectados de máquinas para fabricar baterías de vehículos eléctricos. Estas líneas de montaje están destinadas a fabricantes de vehículos de Europa y Asia. Aunque thyssenkrupp tiene previsto utilizar inicialmente el copiloto de ingeniería en todo el mundo, todavía se encuentra en la fase de pruebas del copiloto operativo. Pfeiffer afirma que thyssenkrupp también introducirá el copiloto operativo a nivel mundial, en función de la demanda de los clientes y de otros factores.
Erik Scepanski, de Siemens, también estaba pensando en la escasez de mano de obra cualificada cuando él y otros ingenieros de Siemens comenzaron a desarrollar el Copiloto Industrial en 2022. Scepanski, de 29 años, es el director de innovación de Siemens para la automatización de fábricas. Comenzó su carrera como ingeniero eléctrico programando máquinas a la antigua usanza, trabajando con máquinas complejas en la planta de Siemens cerca de Essen, Alemania.
En ese trabajo, a menudo recurría a un mentor que había estado trabajando con las máquinas durante décadas.
“Hablé con muchos clientes durante el último año y medio, y lo que me dijeron que su mayor desafío es que no encuentran mano de obra calificada, especialmente cuando se trata de ingenieros de automatización”.“Hablé con muchos clientes durante el“Hablé con muchos clientes durante el
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Erik Scepanski es el director de innovación de automatización de fábricas de Siemens. Foto de Anastasia Pivovarova para Microsoft.
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fábricas de Siemens. Foto de Anastasia Pivovarova para Microsoft.fábricas de Siemens. Foto de Anastasia Pivovarova para Microsoft.
“Como era principiante, no tenía ni idea de cómo programar máquinas”, dice. “Siempre volvía a él y le preguntaba cómo hacer esto, cómo hacer aquello, y él siempre sabía qué hacer. Pero él tenía sus propios proyectos y yo no quería molestarlo tanto”.
Una generación mayor de ingenieros, como el mentor de Scepanski, se está acercando a la jubilación.
“Hablé con muchos clientes durante el último año y medio y me dijeron que su mayor desafío es que no encuentran mano de obra calificada, especialmente cuando se trata de ingenieros de automatización”. Scepanski citó un estudio de Korn Ferry que sugiere que habrá una escasez global de hasta 85 millones de trabajadores calificados para 2030.
Una forma de hablar con las máquinasUna forma de hablar con las máquinasUna forma de hablar con las máquinas
Cuando Scepanski y otros ingenieros de Siemens comenzaron a experimentar con los grandes modelos de lenguaje de OpenAI, vieron el potencial de cerrar esa brecha generacional, tanto para los ingenieros que programan las máquinas como para los operadores que las manejan en la planta de producción. Cuando Microsoft, socio de Siemens desde hace mucho tiempo, integró la tecnología y creó Azure OpenAI Service, Scepanski vio una oportunidad increíble de combinar la experiencia industrial y tecnológica de Siemens con este nuevo conjunto de herramientas.
“Hablar con una máquina y recibir comentarios de una manera casi humana es algo que realmente resuena entre la gente”, dice Scepanski. “Vemos mucho potencial para incluir el conocimiento de las personas que se jubilarán, pero también para incorporar a los colegas que no están familiarizados con las máquinas y hacer que sea más fácil entender cómo resolver los problemas”.
Schoenherr, de Thyssenkrupp, dijo que está entusiasmado con el potencial del Siemens Industrial Copilot, tanto para los ingenieros como para los operadores de las máquinas. El Copilot proporciona una base sólida, dice; luego, depende de los ingenieros y programadores de Thyssenkrupp crear las bases de datos de las que se servirá el Copilot para ayudar a programar y operar las máquinas, así como para realizar la programación necesaria para cada componente en una línea de ensamblaje.
En su versión de Siemens Industrial Copilot, thyssenkrupp controla sus datos de propiedad exclusiva, y todos ellos se almacenan en su nube privada en Azure. Los datos específicos de sus productos no se comparten con Siemens.
“Hablar con una máquina y recibir comentarios de una manera casi humana es algo que realmente resuena entre la gente”, dice Scepanski. “Vemos mucho potencial para incluir el conocimiento de las personas que se jubilarán, pero también para incorporar a los colegas que no están familiarizados con las máquinas y hacer que sea más fácil entender cómo resolver los problemas”.“Hablar con una máquina y recibir“Hablar con una máquina y recibir
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Erik Scepanski es el director de innovación de automatización de fábricas de Siemens. Foto de Anastasia Pivovarova para Microsoft.
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Juntar las cosas de forma más sencillaJuntar las cosas de forma más sencillaJuntar las cosas de forma más sencilla
Schoenherr dijo que la tarea de programar estas máquinas complejas requiere mucho tiempo. Cada máquina tiene un PLC, o controlador lógico programable, que Schoenherr comparó con una computadora portátil con Windows. El PLC vincula y controla todos los dispositivos más pequeños, cada uno con su propia programación, dentro de una máquina como la que prueba las celdas de la batería de los vehículos eléctricos.
Schoenherr afirma que este es uno de los ámbitos en los que el Copiloto Industrial ha demostrado ser muy útil. Menciona una situación con la que se enfrentó ese día, en la que una cámara captura datos sobre cada célula individual a partir de una inscripción en su lateral; la cámara no siempre era capaz de leer la inscripción.
“Tienes un componente determinado, como la cámara, que forma parte de la máquina, pero tiene su propio programa”, explica. “Alguien te da el programa para usar la cámara, pero nunca lo has usado antes”. La programación de la cámara contiene la clave para resolver el problema, pero descifrar el código puede ser una tarea que ponga a prueba tu paciencia.
“Esa es la situación en la que le pides al copiloto: ‘Por favor, explícame el código fuente. ¿Qué puedo hacer? ¿Para qué sirve la entrada A, para qué sirve la entrada B?’ Y te lo explica, así que eso es genial. El copiloto te ayuda a organizar las cosas de forma más sencilla”.
Scepanski dice que confía en clientes como Schoenherr de Thyssenkrupp para ayudar a mejorar el Siemens Industrial Copilot. Afirma que algunos de los clientes de Siemens están encontrando usos para el sistema que él y otros ingenieros no habían imaginado.
“Un cliente tomó un código existente, un código antiguo que estaba usando, y dijo: ‘Está bien, no sé qué hace el código, no conozco el lenguaje’. Lo pegaron en el copiloto, y el copiloto lo tomó y lo tradujo a un código nuevo y explicó qué hace el código”, dijo Scepanski. “Y esto no fue algo que implementamos como una característica, pero viene con las sólidas capacidades de los modelos de IA generativa que ofrece Microsoft”.
Scepanski dijo que Siemens prevé implementar versiones de Industrial Copilot en muchos campos diferentes.
“Veremos copilotos a lo largo de toda la cadena de valor para diferentes industrias”, dijo Scepanski. Como ejemplos, mencionó sectores como la infraestructura, el transporte y la atención médica. “Tienen exactamente el mismo problema: falta de mano de obra calificada”.
Una visión más amplia de la IA generativaUna visión más amplia de la IA generativaUna visión más amplia de la IA generativa
Marcel Pfeiffer de thyssenkrupp dice que la colaboración con Siemens y Microsoft ha sido fructífera.
“Creo que Siemens buscaba dos aspectos principales: un caso de uso real con un cliente real detrás y alguien que desafíe el estado actual de desarrollo de la herramienta”, afirmó. “Juntos podemos ampliar los límites de la herramienta para mejorarla con el tiempo”.
Dijo que visualiza este proyecto como el primer paso en un uso más amplio de Industrial Copilot en thyssenkrupp y el comienzo de una revolución en cómo se conciben y ejecutan los procesos de fabricación.
“Tenemos previsto utilizar los copilotos a partir de principios del próximo año en nuestros proyectos en serie en todo el mundo”, afirmó Pfeiffer.
Pfeiffer dijo que hace 50 años, en general, la gente consideraba que una máquina era una unidad funcional separada. Hoy, una máquina se ve como una parte conectada de un todo más grande, conectada a la nube y a otras máquinas.
“En el futuro, veremos la maquinaria como un elemento de cambio permanente, porque la tecnología avanza mucho más rápido que el mercado de la maquinaria”, afirmó. “El copiloto industrial, especialmente para la ingeniería, ayudará mucho a seguir el ritmo de ese juego. En general, estoy convencido de que los copilotos de IA se convertirán en un elemento innovador para toda la industria”. Microsoft. C. W. Traducido al español
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