Copyright © Dipl.-Ing. Johannes Hofer 2021, Auszug aus dem neuen Active learn book
Die KI-SPS
Die Möglichkeit einer Programmierung für eine SPS, um diese am Geschehen der künstlichen Intelligenz zu beteiligen
1.1
SPS wird KI-SPS
Kann
die Anwendung durch die SPS für eine KI eingesetzt werden und wenn ja, macht
das einen Sinn?
Zunächst muss sich der interessierte Gedanken
darüber machen, was so im Wesentlichen überhaupt eine KI ist und wie diese dann
für die speziellen Anforderungen an eine SPS-Anwendung umgesetzt werden kann.
Ich habe dazu etliche Videos, Berichte und Dokumentationen studiert und
versucht das neue Thema KI als SPS-Programmierer zu verstehen und möchte meine
Erkenntnisse so zusammenzufassen, dass SPS-Programmierer, egal welche
Altersgruppe und erworbenen Berufserfahrung, so ein wenig Verständnis zum Thema
finden und die KI für die eigenen Anwendungen in der SPS interessant macht.
Da werden Synapsen mit Daten versorgt und dann
als Eingangslayer bezeichnet, welche über spezielle Funktionen im sogenannten
Deep-Learning spezialisiert werden, damit entsprechende Ausgangslayer entstehen
können. Diese werden dann wieder für den Techniker lesbaren Code weitergegeben.
Alle Fachleute der KI mögen mir verzeihen, wenn ich das so einfach darstelle,
denn schließlich handelt es sich ja um eine wissenschaftliche, hoch
einzustufende Technologie 😊.
Die bekanntesten Beispiele in der KI sind die
Datenerfassung per Foto, welche dann über das Expertenwissen (Deep-Learning)
wieder dazu führt, dass am Ausgangslayer ein Teil der Fotos wiedererkannt
werden. Das hört sich sehr lustig an, so wie ich das formuliere, aber das ist
tatsächlich so, zumindest erfreut diese Darstellung meine Zuhörer in Seminaren
oder dergleichen.
Der Webseiten-Programmierer stuft die KI
sicherlich anders ein, als ein SPS-Programmierer und es gibt eine ganze Menge
weitere Anwendungsgebiete die fachspezifisch die KI als Erfolgserlebnis
einstufen und sich viele Interessenten derzeit regelrecht darauf stürzen. Und
wenn es nur die Daten für eine Erfassung in Eingangslayer sind, ist hier für SPSen
ein wesentlicher Faktor für die weitere Verarbeitung (Deep-Learning) notwendig,
damit der Eindruck entsteht, es handelt sich hier um künstliche Intelligenz 😊.
Ein
Berater zur KI und deren Prozesse für das Marketing hatte mir zum Thema KI-SPS die
Frage gestellt: Wo bekommst du eigentlich die Daten her?
Nun konnte ich das nicht so einfach beantworten,
da ich in dieser Phase noch nicht genügend Kenntnisse über die KI hatte und der
Fachberater wusste nicht was eine SPS ist.
Jetzt bin ich genau an dem Punkt, der mir
heute nach ca. einem Jahr eine Antwort liefert. Die KI in der SPS ist nicht mit
der Automatisierung durch KI im Gewerbe Marketing oder ähnliche Gebiete wie Webseiten
vergleichbar, trotzdem es mittlerweile sehr interessante Artikel über den
Anschluss zur KI in SPS Anwendungen gibt.
Dazu noch eine wichtige, weitere Darstellung bezüglich Geräte. Eine SPS könnte ja auch ein Raspberry PI sein oder sowas aus der Arduino-Welt oder aus IOT-2000. Hier sind Datenmengen nicht so das Problem, da entsprechend der Preisklasse genügend Speicher für eine KI-SPS zur Verfügung steht. Also auf geht’s mit einer PLC die IEC-6311-31 nicht versteht, sondern nur moderne Hochsprachen und wie bei IOT sich sogar imaginär in eine Wolke befinden könnte 😊.
So einfach ist dieser Gedanke nicht, denn eine SPS hat zudem eine recht hohe Anforderung an die Sicherheit der ausführenden Hardware. Abgesehen von modern sind neuzeitige Hochsprachen eigentlich nur der Zeit angepasste Sprachkonzepte. Fertige Module aus der IEC-Welt und den dazu gehörigen Sprachkonzepten der graphischen Programmierung, stellen da schon eine andere Arbeitswelt dar. Wie diese fertigen Bausteine programmiert sind, ist nicht bekannt, sondern nur deren Anwendung.
Auch
wenn das nicht ganz so einfach ist, was ein Glück, dass es diese Sprachkonzepte
heute gibt, denn wer will schon wissen, wie es tatsächlich funktioniert 😊
Eine SPS als KI-SPS wäre denkbar, wenn die
Daten dazu so geliefert werden, dass diese im Speicher der SPS sinnvoll untergebracht
werden können. Die SPS ist für Datenmengen nicht ausgelegt, sondern eher für
die sicher Verarbeitung der Daten, welche direkt unmittelbar zum Prozess
gehören. Das bezieht sich selbstverständlich auf eine kostengünstige SPS, denn Gigabytes
gibt es auch für viel Geld . Zudem benötigt man ein Deep-Learning, denn
schließlich gehört das zur KI und letztendlich Ausgangslayer. So - die SPS wäre
also als KI-SPS einsetzbar ohne den Verlust der gewohnten Sicherheit bezüglich der
Hardware-Ausstattung.
Und was ist mit der Software? Ein KI-Konzept bringt selbstverständlich eine gewisse
Sicherheit, denn schließlich haben wir es hier mit KI zu tun und so ein
KI-Prozess ist mit einem Standard-Algorithmus aus bewährten Bausteinen ausgestattet.
Den so programmierten KI-Automat können wir abgesehen in einer SPS auch in
einem Raspberry Pi einsetzen. So hätten wir auf beiden Seiten einen Gewinn – denke
ich.
Mal aus einer anderen Perspektive betrachtet,
dass SPS-Hersteller einen riesigen Aufwand veranstalten, um sichere SPSen zu
bauen und dazu leider nur eine sehr begrenzte, firmeninterne Programmierung anbieten,
dann ist hier nach meiner Meinung erst recht ein Platz für KI zu schaffen. Aus
dem bekannten Seilbahnunglück 2021 ist eine solche Ableitung bezüglich der KI trotz
Sicherheits-SPS sehr wohl zu bedenken – denke ich schon wieder 😊.
Zusammenfassend kann die Idee der KI-SPS sehr
erfolgreich sein, wenn eine komplette, neue Überarbeitung der vergangenen
Konzepte erfolgt und alte Ideen und Erfindungen modernisiert werden. Geschied
das nicht, wird die traditionelle SPS den KI-Anschluss sicherlich verlieren.
