Ga naar de inhoud

Machine learning: investering van een ton levert jaarlijks miljoenen op

In 2019 deelt een leverancier van klimaatsystemen met software-technologiebedrijf Luminis een potentiële marktkans waarover hij zich al maanden het brein breekt. Zijn bedrijf is actief in de kantorenmarkt en voorziet daar grote gebouwen van systemen voor luchtverversing. Nu ziet hij ook brood in kleinere projecten, met name in het wat luxere particuliere segment. Daar is vraag, maar het lukt maar niet om tot een sluitende businesscase te komen.
Klimaatbeheersing

IN HET KORT

Dit is de kop

Eenmalige investering in machine learning levert deze businesscase jaarlijks miljoenen op

Dit is de kop

Machine learning: extra capaciteit met dezelfde mensen

Dit is de kop

Gebruik van open source algoritmes versnelt de time to market

Dit is de kop

Automatisering maakt uitbreiding mogelijk in markten die voorheen onbereikbaar waren of niet-lucratief

Gerard Verbeek, directeur van Luminis in Apeldoorn, luistert naar het verhaal. Zijn nieuwe relatie ontwikkelt en maakt binnenklimaatapparatuur en doet de planning eromheen. Om de systemen efficiënt te integreren moeten zijn medewerkers in bouwtekeningen duiken. Verbeek: “Aan bestaande bouwtekening voegen ze circulatiekanalen en luchtverversingsapparatuur toe en berekenen de toe- en afvoer van lucht voor alle ruimtes aan de hand van inhoud en bouwregels.” Dat is hoofdzakelijk handwerk. Personen hebben een dagtaak aan het bestuderen en rekenen aan tekeningen en het inpassen van ventielen, kanalen, luchtsluizen en apparatuur. In de markt voor grote projecten en kantoren zijn deze arbeidsintensieve handelingen te verantwoorden, maar in de particuliere markt is dat nauwelijks de moeite waard.

Opschalen of automatiseren?

Opschalen in deze markt is een optie, maar dat brengt ook weer overhead met zich mee. “Opgeteld is het relatief veel werk ten opzichte van de baten”, zegt Verbeek. “De klant wilde juist dat het aantal medewerkers voor het planningswerk gelijk zou blijven. Dat schreeuwde dus om automatisering.” Verbeek wijst zijn klant op het bestaan van open source algoritmes die kunnen helpen bij het herkennen van tekeningen. Op basis hiervan is mogelijk een toepassing te bouwen die geschikt is voor het particuliere segment waarop de installateur zich wil richten. Dit resulteerde uiteindelijk in een webapplicatie waarin de architect of aannemer tekeningen upload. Dit zijn vaak pdf’s, maar een scan of foto van van een fysieke tekening kan ook. Met deze aanpak via een web interface verschuift een deel van het handwerk naar de eindklant.

”De klant wilde juist dat het aantal medewerkers voor het planningswerk gelijk zou blijven. Dat schreeuwde dus om automatisering.”

Classificeren door middel van machine learning algoritmes

In een volgende stap classificeert het systeem de tekeningen met machine learning algoritmes. “De functie om de tekening te herkennen is open source en daaraan hoefden we verder niets te programmeren”, verduidelijk Verbeek. Deuren, muren, maar ook keukens, woonkamers en andere ruimtes worden door de algoritmes met pakweg 80 procent zekerheid herkend. Dat laatste is kenmerkend voor machine learning. De algoritmes zijn getraind en in staat om voorwerpen of tekeningen te herkennen, maar de uitspraak is nooit voor 100 procent waterdicht. Er kleeft altijd een mate van onzekerheid aan de uitkomst.

Het systeem maakt dus fouten, maar de machine learning algoritmes zijn wel te verbeteren, waardoor de classificatie steeds beter wordt. “Medewerkers krijgen een uitkomst en mate van zekerheid te zien. Bijvoorbeeld ‘een woonkamer met 70 procent kans dat dit inderdaad een woonkamer is’. Als ze dat bevestigen, dan leert het algoritme daarvan.” Doordat het systeem de herkenning voorziet van een uitspraak over de kans, zijn gebruikers in staat om de instellingen zodanig te kiezen dat ze alleen nog naar de echte twijfelgevallen hoeven te kijken. “Bijvoorbeeld naar alle uitspraken die gedaan zijn met een zekerheid van onder de 90 procent.”

“Medewerkers krijgen een uitkomst en mate van zekerheid te zien. Bijvoorbeeld ‘een woonkamer met 70 procent kans dat dit inderdaad een woonkamer is’. Als ze dat bevestigen, dan leert het algoritme daarvan.”

AutoCAD als volgende stap

Intussen is het ook mogelijk om originele AutoCAD-bestanden in te voeren. AutoCAD is een tekengereedschap dat de bouw veel gebruikt. Digitale AutoCAD-AutoCADbestanden hebben als voordeel dat ze metadata bevatten. Daardoor zijn een deel van de onderdelen met 100 procent zekerheid te classificeren. “Ons eindproduct is nog altijd een verrijkte PDF”, zegt Verbeek, “maar een vertaling naar AutoCAD behoort tot de toekomstige mogelijkheden.” Bij de start moet de klant het systeem voeden met gelabelde data om de machine learning algoritmes te trainen. “Bij toepassing in de praktijk komt er met elke upload meer informatie bij en leert het systeem doordat medewerkers de labels checken en accorderen”, aldus Verbeek. “Je kunt snel waarde toevoegen en finetunen.” Na de interpretatie verrijken medewerkers de tekeningen met bestaande tekengereedschappen. “In begin is het iets intensiever, meer werk, maar dat wordt steeds minder, want het systeem wordt beter”, zegt Verbeek. “Heel af en toe moet er nog iemand naar kijken, maar de fouten nemen af, doordat ze gaandeweg het systeem trainen.”

Doorlooptijd van negen maanden

Het totale project heeft een doorlooptijd van negen maanden. Begin 2021 is het resultaat een sluitende, winstgevende business in een aanpalende markt. “De klant verwacht een markt te bedienen die in potentie 10 miljoen euro groot is. Met een investering van naar schatting 100 duizend euro is de verwachtte terugverdientijd minder dan een jaar, als je ervan uit gaat dat de applicatie twee fulltime werkkrachten spaart. Een van de bijkomende voordelen is dat de klant het ook verwacht te kunnen toepassen in zijn bestaande markt, het professionele segment”, aldus Verbeek.

TIPS

Dit is de kop

Opschalen is een interessante optie maar kan ook overhead met zich mee brengen. Overweeg in de businesscase de optie automatiseren voor een waardevolle tijd-en/of kostenbesparing.

Dit is de kop

Verken de mogelijkheden voor het gebruiken van open source algoritmes. Dit kan de basis zijn voor het bouwen van een toepassing die ondersteunt bij het uiteindelijke doel van de businesscase.

Luminis

Luminis

Luminis is een groep van bedrijven, met het hoofdkantoor in Nederland, die gespecialiseerd is in het leveren van innovatieve oplossingen aan het bedrijfsleven en de overheid, voornamelijk met behulp van opkomende (informatie) technologie.

Bekijk Bedrijf
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief en ontvang updates.