FLANDERS' FOOD RADAR

Artificiële intelligentie & Cybersecurity: de volgende stappen naar de toekomst

    Een wereld zonder digitale hulpmiddelen kunnen we ons niet meer voorstellen. Ook in de productiebedrijven zijn hier enorme stappen gezet. Voor een hogere productiviteit en optimale kwaliteit worden de verschillende machines in een ‘slimme fabriek’ al digitaal met elkaar verbonden. The 'next level' zijn computers en machines die beschikken over kunstmatige intelligentie en zichzelf kunnen verbeteren door te leren. Maar dit alles moet op en top beveiligd zijn zodat hackers je bedrijf niet kunnen kapen.

    Vlaamse voedingsbedrijven mogen niet stilstaan in hun tocht naar digitale vernieuwingen om zo in competitie te blijven met de internationale concurrentie. Eén van de nieuwe stappen in ‘industrie 4.0’ is het implementeren van artificiële intelligentie (AI). Deze technologie kan helpen bij het nemen van ingewikkelde beslissingen en het nabootsen van menselijke beslissingsprocessen. Zo weet een bakker hoe hij zijn brood moet maken, maar kan hij dit moeilijk in een recept gieten voor een robot. Met behulp van AI zou een robot de expertise van de bakker kunnen aanleren door patronen te herkennen en daaruit te leren via ‘machine learning’.

    ARTIFICIELE INTELLIGENTIE: DE VOLGENDE STAP IN DIGITALISERING

    De hype rond AI is sterk groeiende maar bij sommigen roept het irrationele angst op van boosaardige robots en computers die de wereld binnenkort gaan overheersen. Eén van de redenen voor dit doemdenken is dat er verwarring bestaat tussen twee vormen van AI. Enerzijds is er de Artificial ‘Narrow’ Intelligence (ANI), waarbij een machine aangeleerd wordt om één ding héél goed te doen. De meeste toepassingen, die nu (gigantisch veel) nieuwe waarde creëren in onze samenleving, vallen hieronder. Denk maar aan de zoekmachine waarmee je op het internet surft of de zelfrijdende wagen. De ‘tool’ voor dit type van AI is ‘machine learning’: de machine leert vanuit een input om een output te geven op basis van goede en slechte voorbeelden. Hoe meer data er in dit leerproces wordt gebruikt, hoe beter de machine zal leren. Hoe uitgebreider het neurale netwerk waarmee gewerkt wordt, hoe beter de performantie zal zijn.

    Anderzijds is er Artificial ‘General’ Intelligence (AGI): de bron van de rampscenario’s... Het doel van dit type onderzoek is om een machine alles te laten doen wat een mens ook kan en zelfs beter en sneller. Er wordt geschat dat de realisatie van zo een machine nog vele tientallen, zelfs honderden jaren, wie weet duizend jaar voor ons ligt. Back to reality dus...

    Toepassingen van Artificiële Intelligentie in de industrie

    Artificiële intelligentie is in quasi alle sectoren aan een snelle opmars bezig. Voorbeelden genoeg: van toepassingen op onze smartphone zoals spraakherkenning tot zeer gerichte reclame die te pas en te onpas op je scherm verschijnt. In de voedingsindustrie is AI nog niet volledig doorgebroken maar ook hier heeft deze technologie bijzonder veel potentieel.  Er komen dan ook meer en meer toepassingen.

    Een voorbeeld van deze technologie kan teruggevonden worden in het droogproces van granen of fruit. Door dit proces te optimaliseren kunnen voedingsbedrijven de houdbaarheid en transportkosten van eindproducten verbeteren. Hierin zal AI optreden om patronen te detecteren, niet-lineaire functies te benaderen en achtergrondruis te reduceren. Dit kan namelijk uitgevoerd worden door de zelflerende capaciteit en het adaptieve karakter dat AI bezit. Het drogen van natte biologische materialen zoals bepaalde voedingsproducten is een complex, dynamisch en onstabiel proces waarbij de onderliggende mechanismen nog niet volledig begrepen zijn. Het wordt echter nog complexer wanneer er gekeken wordt naar warmte en massa overdracht, faseovergangen en vormveranderingen van het product tijdens het droogproces. Dit heeft als gevolg dat het bepalen van regressiemodellen en mathematische benaderingen een ingewikkelde opgave is om accuraat de relatie tussen parameters zoals vochtgehalte, water activiteit enz. bij het drogen weer te geven.

    Met behulp van de ervaringen van operatoren kunnen de parameters zo aangepast worden dat het product zo goed mogelijk gedroogd kan worden terwijl de kwaliteit ervan gegarandeerd blijft. Artificiële intelligentie zou deze functie kunnen overnemen door via een menselijk beslissingsproces de juiste parameters te kiezen om zo het proces te optimaliseren. Op die manier kan via AI een optimaal droogproces gemodelleerd worden.

    Momenteel is het gebruik van AI in de voedingsindustrie beperkt. In veel gevallen wordt er nog gebruik gemaakt van een ‘proportional-integral-derative’ (PID) controller. Hierbij wordt via een threshold waarde een feedback signaal teruggestuurd naar de droger. Zo kan een vochtsensor het watergehalte in het product meten en een signaal doorsturen naar de droger om de droogparameters te corrigeren indien het product niet de juiste meetwaarde bevat. Het verschil met AI is dat bij een afwijking van vochtigheid de PID controller aanpassingen zal doen en geen rekening houdt met bijkomende factoren zoals luchtvochtigheid, terwijl AI naar het totaal plaatje zal kijken en lichte afwijkingen zal tolereren indien de kwaliteit behouden blijft.

    Digitalisering zonder cybersecurity is als GAAN STAPPEN zonder schoenen

    Net zoals je bij een bergtocht stevige wandelschoenen aantrekt om je voeten te beschermen tegen kwetsuren, moeten bedrijven zichzelf ook zeer goed beveiligen, zodat hackers geen kans krijgen binnen te dringen.

    Doordat bedrijven sterk inzetten op digitalisatie zijn de apparaten vaak verbonden met elkaar en met het internet. Zonder beveiliging zijn deze bedrijfs- en machinegegevens in het bereik van hackers. De data en software van machines worden meestal wel beschermd met firewalls, maar door deze zaken niet te updaten kan de beveiliging verouderd geraken en wordt het een gemakkelijke prooi voor hackers. Eén van de redenen dat er geen tijd wordt vrijgemaakt om de software te updaten is de druk om machines continu te laten draaien.

    Voorkomen is beter dan genezen. Dat zal weefgetouwenfabrikant Picanol ook gedacht hebben nadat hackers een ransomware-aanval hadden uitgevoerd op hun fabriek, ook al dachten ze voldoende beschermd te zijn. Bij deze nieuwe vorm van criminaliteit gaat men de systemen van een bedrijf versleutelen en pas vrijgeven wanneer er losgeld is betaald. Met alle gevolgen van dien voor de business van het bedrijf. Specifiek voor voedingsbedrijven kan een productiestop bijkomende grote gevolgen hebben, zoals het verlies van de voorraad aan verse grondstoffen.

    Cyberaanvallen kunnen vaak gemakkelijk voorkomen worden door eenvoudige maatregelen, zelfs zonder dure investeringen. Onder andere door het invoeren van regels rond cybersecurity en het creëren van bewustzijn onder het personeel. 80 tot 90 procent van alle cyberaanvallen kunnen vermeden worden door regelmatig updates uit te voeren, een goed wachtwoord beheer en een degelijke netwerkconfiguratie. Een vaak voorkomende fout is het gebruik van eenzelfde wachtwoord voor verschillende systemen, waarbij dat wachtwoord te eenvoudig is. Aan de ene kant wel te begrijpen, aangezien meerdere personen toegang nodig hebben, maar daarin schuilt dan ook het risico dat wachtwoorden zomaar rondslingeren in het bedrijf, waardoor ongewenste personen gemakkelijk toegang krijgen tot bedrijfsgeheimen.

    Cybersecurity is een belangrijk aspect waar bedrijven rekening mee moeten houden bij digitalisering. Uiteindelijk is het rekening houden niet voldoende, maar is het opvolgen en het updaten van beveiliging even belangrijk. Zo heeft AB Inbev na enkele aanvallen door cybercriminelen een eigen departement opgericht voor cyberveiligheid. Elk bedrijf kan te maken krijgen met cybercriminelen en dan is het beter om goed voorbereid te zijn dan de aangerichte schade op te lossen.

    Voor ondersteuning in je Cybersecurity Management verwijzen we graag door naar LSEC (https://www.leadersinsecurity.org/).   Dit platform bundelt alle IT security expertise in Europa.

    Op 21 april kan je on-line deelnemen aan een webinar over Industrial Cybersecurity.

    DE PROJECTEN DigiTRACK en OPERATOR 4.0

    Veel bedrijven hebben al stappen gezet richting industrie 4.0 maar we stellen vast dat er in veel bedrijven nog héél wat mogelijk is. Daarom is het belangrijk dat Vlaamse voedingsbedrijven, technologieleveranciers en consultants hun krachten bundelen om zo de competitie aan te gaan met de internationale concurrenten. Flanders’ FOOD is recent gestart met twee projecten rond digitalisering.

    DigiTrack is een project waar voedingsbedrijven, technologieleveranciers en consultancy bedrijven samen zullen werken om te kijken hoe digitalisering bij de Vlaamse voedingsbedrijven versneld kan worden. In dit project zal in samenwerking met Sirris en Flanders’ FOOD onder andere een scan ontwikkeld worden waarbij zowel digitaal mature als minder mature bedrijven kunnen zien waar ze beperkingen hebben voor digitalisatie en waar ze wel op een efficiënte manier kunnen digitaliseren. Met behulp van een stappenplan kan men dan effectief aan de slag gaan.

    OPERATOR 4.0 is dan weer een ander collectief project in samenwerking met Workitects, Sirris, Alimento, ILVO en Flanders’ FOOD. De focus ligt op de verzoening tussen digitalisatie en operatoren. Digitalisatie heeft niet enkel invloed op de productiviteit, maar ook op de werknemers. Zo kunnen operatoren zich tegen vernieuwingen verzetten door angst, onwetendheid of gebrek aan digitale kennis. Daarom kan dit project helpen om nieuwe inzichten te verkrijgen in manieren om digitalisatie zo vlot mogelijk aan te brengen in voedingsbedrijven, zonder de drijvende krachten tegen de borst te stoten.

    Voedingsbedrijven zullen op hun tocht naar industrie 4.0 te maken krijgen met steeds nieuwe uitdagingen. Flanders’ FOOD zal mee oplossingen zoeken en helpen om innovatie binnen je bedrijf te krijgen en te versnellen, zodat je, met stevige schoenen, sterk overeind kan blijven staan.

    Bronnen

    • Sun Q., Zhang M. and Mujumdar A.S. (2019). Recent developments of artificial intelligence in drying of fresh food: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. Vol.59(14), pp.2258-2275.
    • Martynenko A. (2018). Artificial intelligence: Is it a good fit for drying? Drying Technology. Vol.36(8), p.891.
    • Lee J., Cameron I. and Hassel M. (2019). Improving process safety: What roles for digitalization and industry 4.0? Process Safety and Environmental Protection. Vol.132, pp.325-339.
    • Cyberaanval Picanol: mogelijk week lang geen productie meer. (2020, 14 januari). De Standaard, geraadpleegd via https://www.standaard.be/cnt/dmf20200114_04805212
    • Suy, P. (2019, 13 juni). AB InBev bouwt fort tegen cyberaanvallen. De tijd, geraadpleegd via https://www.tijd.be/ondernemen/voeding-drank/ab-inbev-bouwt-fort-tegen-cyberaanvallen/10136161.html

    Nuttige links