[vc_row][vc_column][vc_column_text]

Grootschalige digitalisering, machine learning en artificial intelligence transformeren de chemische industrie. Snelheid, innovatie, efficiëntie, veiligheid en verduurzaming zijn belangrijke drijfveren achter deze ontwikkeling. Ook Lanxess sloeg in 2017 het pad in van de digitalisering van bedrijfsprocessen, de introductie van nieuwe technologieën en ontwikkeling en het gebruik van big data.

Monique Harmsen[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]Sinsds 2019 doet Lanxess pilots waarbij artificial intelligence (AI) wordt gebruikt om de ontwikkeling van nieuwe producten te verbeteren en te versnellen. ‘Overal waar productontwikkeling complex, bewerkelijk en tijdrovend is, kan AI helpen’, stelt Waldemar Czaplik, hoofd Data Management en Analytics bij Lanxess. ‘Zo kunnen voorspellingsmodellen die potentiële veelbelovende nieuwe formules aangeven, het aantal tests in het laboratorium verminderen. De meetresultaten van deze tests worden weer ingevoerd om tot een optimale formulering te komen en het model te verbeteren. Deze procedure maakt de productontwikkeling veel sneller dan de traditionele methoden.’
Eén van de pilots van Lanxess op het gebied van kunstmatige intelligentie werd in 2019 gestart in de fabriek in het Vlaamse Kallo waar glasvezel wordt gemaakt. Glasvezels die met kunststoffen worden gemengd om hun mechanische prestaties te vergroten, zijn omhuld met een coating. Daardoor kunnen de glasvezels zich beter aan de plastic matrix hechten. De optimalisering van glasvezelcoating was een complex, omslachtig en tijdrovend karwei met keuze uit meer dan vijfhonderd grondstoffen. Er waren in de traditionele productontwikkeling heel veel tests nodig om de juiste combinatie te vinden. Bovendien waren de resultaten daarvan soms moeilijk te voorspellen. Met kunstmatige intelligentie kan echter het maximale uit de beschikbare data worden gehaald.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Rol van chemici

Het gebruik van AI werpt volgens Czaplik duidelijk zijn vruchten af. ‘AI heeft ons geholpen om bestaande producten sneller te verbeteren, maar ook om nieuwe materialen en formuleringen te ontwikkelen. Zo kunnen we onze laboratoriummiddelen nu veel efficiënter gebruiken om producten te innoveren.’
Voorheen vertrouwden chemici grotendeels op hun specialistische expertise en jarenlange ervaring bij het onderzoek naar nieuwe formuleringen met gedefinieerde producteigenschappen, zoals hardheid, treksterkte en viscositeit. Met AI wordt hun kennis verbreed en zijn er aanzienlijk minder test nodig.
Dit betekent volgens Czaplik niet dat AI de rol van chemici zal overnemen. ‘De domeinkennis van chemici blijft essentieel voor het succes van productontwikkeling. Door data en domeinkennis in onze modellen te brengen, is de kwaliteit van de voorspellingen echter aanzienlijk toegenomen. Het werkterrein van chemici is aan het veranderen. Een zeer belangrijk onderdeel van hun werk is nu het nadenken over hoe AI-modellen kunnen worden verbeterd in plaats van recepten.’[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]Waldemar Czaplik:

‘Onze datawetenschappers kunnen nooit in hun eentje een product optimaliseren. Ze zijn afhankelijk van de expertise van chemici.’

[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Maatwerk

Op basis van de pilots met AI zijn er verschillende nieuwe projecten. ‘Ik kan er één noemen’, zegt Czaplik. ‘Lanxess gebruikt AI en machine learning bij de formuleringsoptimalisatie van multi-componentsystemen om de reikwijdte en mogelijkheden van een vlamvertrager te verbreden.’
Het gebruik van AI in R&D ondersteunt ook de zoektocht naar duurzame materialen en processen. ‘Het verkrijgen van duurzamere producten is een van de meest gestelde vragen over het gebruik van AI in de chemie. Je kunt een AI-model opzetten om productformuleringen te optimaliseren in de richting van de laagst mogelijke carbon footprint.’ Czaplik wijst erop dat elk project speciaal is vanwege het benodigde hoge niveau van domeinkennis voor de chemische details. Er is volgens hem geen plug-and-play-oplossing mogelijk, alles is maatwerk en dat vergt tijd.
Lanxess gebruikt AI overigens niet alleen voor productontwikkeling maar ook voor het optimaliseren van productieprocessen, onderhoud en logistiek, meer efficiency en het modelleren van energie-efficiency. Op al deze gebieden boekt Lanxess volgens Czaplik aanzienlijke vooruitgang.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Data

De grootste uitdaging in het gebruik van AI-modellen is de afhankelijkheid van data. ‘Als het gaat om productontwikkeling in de chemie, heb je vaak maar een beperkte hoeveelheid gegevens. In deze situaties wordt domeinkennis essentieel. Onze datawetenschappers kunnen nooit in hun eentje een product optimaliseren. Ze zijn afhankelijk van de expertise van chemici. Daarom werken we met gecombineerde teams aan productontwikkeling ondersteund door AI.’[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][vc_empty_space][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_single_image image=”181634″ img_size=”large”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_empty_space][vc_column_text]

Lanxess produceert in de vestiging Kallo in de Antwerpse haven glasvezels die worden gebruikt om hoogwaardige kunststoffen te versterken.

[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

Grote impact

Lanxess is niet het enige chemiebedrijf dat zich heeft gestort op kunstmatige intelligentie. Uit een onderzoek van IBM onder CEO’s in de chemische industrie stelt tachtig procent van de ondervraagden te verwachten dat AI in de nabije toekomst een zeer grote impact op hun bedrijf zal hebben. De meeste toepassingen zullen liggen op het gebied van Research en Development (74 procent), productie (61 procent), vooruitblikken en plannen (47 procent) en risicomanagement (58 procent). Zij verwachten dat nieuwe technologieën de industrie in staat zullen stellen hun operationele kosten te reduceren, winsten te verhogen en de kwaliteit van producten te verbeteren.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Foto’s: Lanxess

Dit artikel is gepubliceerd in Petrochem 2023-02 (26/4/2023)[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]