KI in der Produktion

Den richtigem Umgang und die Grenzen kennenlernen

Künstliche Intelligenz (KI) und Produktion sind füreinander wie geschaffen: Welche Chancen und Herausforderungen sich für die mittelständische Produktion ergeben, verdeutlicht eine Bestandsaufnahme der Projekte des KI-Innovationswettbewerbs des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Den richtigem Umgang und die Grenzen kennenlernen

Künstliche Intelligenz bietet der mittelständischen Produktion viele Chancen aber auch Herausforderungen.

Der Einsatz von KI bietet sich überall an, wo es gilt, komplexe Abläufe in Echtzeit oder echtzeitnah besser zu verstehen, um sie optimal planen, steuern und überprüfen zu können. Im Engineering neuer Produktionsprozesse dient KI Ingenieuren beispielsweise als „kognitiver Verstärker“, sodass sie komplexe Prozesse besser überschauen und bereits am Modell die Effektivität ihrer Lösungen erproben können. Auch bei der Überwachung von Anlagen oder der Optimierung von Fertigungsprozessen leistet sie wertvolle Dienste, indem etwa die optimale Reihenfolge einer Maschinenbelegung errechnet wird, sodass Arbeitsaufträge schneller und effizienter abzuarbeiten sind. Nicht zuletzt bietet sich KI zum Management von komplexen Lieferketten oder bei der Just-in-time-Beschaffung von Rohstoffen an.

Neue Herausforderungen meistern

KI-Modelle müssen intensiv trainiert werden, bevor man sie anwenden kann. Dies setzt in der Regel große Mengen an gut strukturierten Daten voraus. Ein gutes Beispiel dafür ist die vorausschauende Wartung: Predictive Maintenance. Der Blick in die Zukunft wird dabei erst durch das Studium der Vergangenheit möglich: KI-Modelle werden mithilfe von Prozessdaten aus der Maschine bzw. Anlage darauf trainiert, in den Abläufen Muster zu erkennen, die auf Störungen hinweisen. Gerade der Mittelstand verfügt jedoch oft nicht über ausreichend große Datenmengen in hinreichender Qualität für ein solches Training. Zwar lassen sich in der Regel auch in die Jahre gekommene Maschinen und Anlagen mit Sensoren nachrüsten, doch kommen als weitere Herausforderungen die Heterogenität der eingesetzten IT-Systeme und die mangelnden Standards bei der Datenerhebung auf Maschinenebene hinzu. 

Lösungen auf dem Prüfstand

Im KI-Innovationswettbewerb des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) entwickeln mehrere Projekte Lösungen für diese Herausforderungen. So erstellt z.B. das Projekt Just-in-time-Beschaffung ein universelles Betriebssystem für die Produktion. Es ermöglicht den Informationsaustausch sowohl zwischen Maschinen als auch den im Unternehmen verwendeten IT-Systemen und KI-Diensten. Das System wird über eine offene Plattform realisiert, sodass Abhängigkeiten von einzelnen Herstellern vermieden werden. Damit Unternehmen, die über keine große Datenschätze verfügen, dennoch KI-Anwendungen nutzen können, erstellt das Projekt „IIP-Ecosphere“ einen KI-Lösungskatalog. Dieser enthält neben Best-Practice-Beispielen auch KI-Standardkomponenten für häufig auftretende Herausforderungen. Gerade kleine und mittlere Unternehmen können sich auf diese Weise in überschaubaren Schritten der KI-gestützten Produktion annähern.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 9/2020. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Auch das Projekt „KI-Marktplatz“ verspricht dem Mittelstand, künftig leichter in die KI-Nutzung einzusteigen. In der „digitalen Partnervermittlung“ geben die Unternehmen ihr Problem an, das sie mit KI lösen möchten, und erhalten von Dienstleistern entsprechende Angebote. Eine Lösung für den Fachkräftemangel entwickelt das Projekt „Service-Meister“. Es entwirft eine Plattform, die KI-basierte Services für die Vorhersage und das Beheben von Störfällen anbietet. Auch weniger tief geschulte Mitarbeitende sind so in der Lage, komplexe Anlagen zu warten oder zu reparieren. 

Bildquelle: Getty Images/iStock

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