KI in der Industrie: Da geht noch was

Mit der rasanten Entwicklung der generativen Künstlichen Intelligenz hat sich auch die Transformation in der Industrie beschleunigt. Oft geht es darum, Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Doch um das immense Potenzial der Technologie auszuschöpfen, ist das nicht genug.

Fehler entdecken, Laseranlagen steuern und sogar Felgen designen – die Möglichkeiten, KI in der Produktion einzusetzen, sind beeindruckend. Oder „atemberaubend“, wie Joe Ucuzoglu es ausdrückt. Generative KI löse eine Welle von Innovationen in allen Branchen aus, so der CEO der Beratungsgesellschaft Deloitte. Doch wohin geht die Reise? Deloitte hat bei Führungskräften weltweit nachgefragt, wie sie KI einsetzen. Ganz oben auf der Agenda stand als wichtigstes Ziel, die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken.

Die Projekte von Unternehmen, die KI zu diesem Zweck in ihrer Produktion einsetzen, können sich sehen lassen. Wir haben uns bei den Industriegrößen hierzulande umgesehen und zeigen, was sie können – und haben auch recherchiert, wo es oft noch hapert.

  • Fehler entdecken bei Bosch

    Der Industriekonzern Bosch setzt KI in der Produktion ein. Anhand von Fotos lernt die KI, fehlerhafte Schweißarbeiten zu erkennen. So lassen sich Probleme in der Produktion früh identifizieren, der Ausschuss reduzieren, die Qualitätskontrolle verbessern und die Kosten reduzieren. Seit OpenAI im vergangenen Jahr den Chatbot ChatGPT auf den Markt brachte, ist das Interesse rund um generative KI-Systeme gestiegen, die Texte, Bilder und Musik erzeugen können. Bisher wird sie in der Industrie kaum genutzt.

    Bosch will sich hier als Vorreiter positionieren. „Als produzierendes Unternehmen, etablierter Fabrikausrüster und Taktgeber der Industrie 4.0 will Bosch eine führende Rolle bei der Entwicklung und Anwendung industrieller KI spielen“, sagt Stefan Hartung, Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH. Das Unternehmen will die neue Fehlererkennung per KI in allen Werken anwenden und einen dreistelligen Millionenbetrag sparen.

    Schon heute nutzt nahezu jedes zweite Bosch-Werk KI in der Produktion. Mithilfe von generativer KI verbessern wir nicht nur bestehende KI-Lösungen, wir schaffen so auch Grundlagen für eine optimale Durchdringung dieser Zukunftstechnologie in unserem weltweiten Fertigungsverbund“, sagt Hartung. So ließen sich durch den Einsatz Künstlicher Intelligenz die Produktivität steigern und Kosten von mehreren Hunderttausend Euro bis hin zu niedrigen einstelligen Millionenbeträgen pro Jahr und Anlage einsparen, betont Hartung: „KI hat ein hohes Innovationspotenzial und kann menschliche Arbeit noch produktiver machen.“

  • Felgen designen bei Audi

    KI bietet auch Möglichkeiten beim Design von Produkten. Diesen Ansatz verfolgt der Automobilhersteller Audi. Dort setzt das Designteam bereits

    die intern entwickelte KI „FelGAN“ ein. Dabei steht GAN für „Generative Adversarial Networks“, also für generierende gegnerische Netzwerke. Hier kommunizieren zwei Algorithmen miteinander. Aufgabe des einen ist es, neue Felgendesigns zu entwickeln. Der zweite vergleicht diese mit bisherigen Designs und kommuniziert an den ersten zurück, ob er sie für KI-erzeugt hält. Dieser Prozess geht so lange, bis sich die Entwürfe nicht mehr von menschengemachten Designs unterscheiden lassen. Laut Audi dient die Software vor allem als Quelle der Inspiration. Die Designer können selbst entscheiden, ob sie die von der KI erzeugten Vorschläge auch tatsächlich umsetzen. Einzelne Felgen in der Entwicklung seien bereits mit der Software entstanden. Audi will die Technologie auch in anderen Designbereichen einsetzen, auch um aus einem zweidimensionalen Bild ein dreidimensionales Modell zu erzeugen.

  • Besser zusammenarbeiten bei Schaeffler

    Der Autozulieferer Schaeffler nutzt als eines der ersten Unternehmen den Industrial Copilot, den Siemens gemeinsam mit Microsoft entwickelt hat. Er soll die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen zu verbessern. Auf der Messe Smart Production Solutions (SPS) in Nürnberg präsentierte Schaeffler im November eine mit dem Copiloten ausgestattete Maschine. Mit dem Einsatz des Copiloten lässt sich die Maschine leichter steuern: Es reicht aus, der Maschine neue Funktionen zu diktieren. Die KI generiert daraus eine Software. Das Assistenzsystem hilft zudem bei der Fehlersuche und schlägt gleichzeitig Lösungen vor. Der Industrial Copilot hat Zugriff auf alle relevanten Dokumentationen, Richtlinien und Handbücher, um Mitarbeiter bei der Identifizierung möglicher Fehler zu unterstützen. Damit können Wartungsteams Fehler erkennen und schneller beheben. „Die digitale Transformation hat für Schaeffler höchste Priorität und spielt eine Schlüsselrolle in unserer Unternehmensstrategie“, sagt Klaus Rosenfeld, Vorstandsvorsitzender der Schaeffler AG. „Generative KI-Lösungen wie der Industrial Copilot werden diesen Weg beschleunigen und unsere Mitarbeiter bei ihren Aufgaben unterstützen. Wir arbeiten mit Siemens zusammen, weil wir beide Technologieunternehmen sind und die gleiche Vision teilen: unsere Arbeitsweise zu transformieren.“

  • Fertigungslinie überwachen bei Schwäbische Werkzeugmaschinen

    Das Unternehmen Schwäbische Werkzeugmaschinen mit Sitz in Schramberg setzt KI in vielen Bereichen ein. Bereits seit 20 Jahren sammeln Experten Maschinendaten, die sie auswerten. Die Firma bietet zudem eine breite Palette an digitalen Dienstleistungen für Kunden. Zum Einsatz kommt auch Causal AI. Damit lässt sich eine komplette Anlage überwachen, die sich aus unterschiedlichen Maschinen zusammensetzt. Dazu kooperiert Schwäbische Werkzeugmaschinen mit einem Partner, der Analysemodelle für den Gesundheitssektor entwickelt hat. In der industriellen Anwendung geht es aber nicht um einen Patienten, sondern um komplette Anlagen. Die KI beobachtet eine Fertigungslinie, die sich aus 15 bis 20 Maschinen zusammensetzt. Oft ist nicht klar, wo genau die Quelle für einen Fehler ist. Das ändert sich mit Causal AI. Sie wertet große Datenmenge aus und versucht auf dieser Basis, Ursache und Wirkung zu ermitteln. So lässt sich mithilfe der KI die Ursache einer Störung schneller bestimmen und beheben. Anwender wiederum können sich darauf konzentrieren, ihre Anlage zu verbessern und den Ausschuss zu reduzieren. Bereits in einem ersten Pilotprojekt konnte Schwäbische Werkzeugmaschinen die Fehlerquote von mehr als zehn Prozent auf unter zwei Prozent senken.

  • Laseranlage steuern bei Trumpf

    Auch im Bereich der Lasertechnik lässt sich KI einsetzen. So steuert der Maschinenbauer Trumpf mit Sitz im schwäbischen Ditzingen Maschinen über Sprachbefehle. Ähnlich wie bei einem Smartphone. Der Bediener einer mit einer KI ausgestatteten Laseranlage kann einen Steuerungsbefehl wie zum Beispiel „Türe öffnen“ in ein Mikrofon sprechen, den die Maschine sofort umsetzt. „KI ist die nächste Stufe der Automatisierung und eine Schlüsseltechnologie für die vernetzte Industrie. KI macht die Produktion mit unseren Lasern in Zukunft noch effizienter, einfacher und anpassungsfähiger“, sagt Christian Schmitz, der für Lasertechnik zuständige Geschäftsführer bei Trumpf. Dank der Sprachsteuerung ist die Maschine auch für unerfahrene Nutzer leicht zu bedienen. Die Befehlseingabe über die Benutzeroberfläche der Bediensoftware mit mehrstufigen Menüstrukturen entfällt. Das spart Zeit und Kosten. Zudem kann der Bediener der Anlage während des Sprachbefehls parallel das nächste Bauteil vorbereiten. Die Experten von Trumpf wollen die Bedienung von Maschinen noch weiter vereinfachen. In Zukunft soll die Anlage dank Sensorik und Bilderkennung selbst erkennen, welches Bauteil vorliegt und das passende Programm selbst wählen.

    Was Trumpf mit KI erreichen will, formuliert Schmitz so: „Wir wollen künftig mit KI das Gesamtsystem Laser, Optik, Sensorik und Software auf ein neues Leistungsniveau heben. Wir treiben deshalb die Entwicklung weiterer KI-Lösungen voran, die Laserprozesse in der Industrie noch leistungsstärker und wirtschaftlicher machen sollen.“

Was jetzt noch fehlt

Die eingangs erwähnte Deloitte-Studie bemängelt den einseitigen Fokus auf kurzfristige Vorteile wie Effizienzsteigerung und Kostensenkung. Strategischere Bereiche wie die Förderung von Innovationen und die Gewinnung neuer Ideen und Erkenntnisse genießen den Angaben zufolge mit 29 beziehungsweise 19 Prozent derzeit eine eher geringe Priorität. „Die vordringliche Suche der Unternehmenslenkerinnen und -lenker nach taktischen Vorteilen ist durchaus nachvollziehbar“, sagt Björn Bringmann, Leiter des AI Institute bei Deloitte Deutschland. „Für die langfristige Wettbewerbsfähigkeit spielen allerdings strategische Bereiche eine Schlüsselrolle.“ Er rät Unternehmen, sich bei KI stärker um strategische Themen zu kümmern. „Nur so lässt sich auch mittel- und langfristig das immense Potenzial dieser Technologie adäquat heben und nutzen.“

Ass im Ärmel

Eine Studie der Horvárth Unternehmensberatung zeigt das Potenzial von KI dabei auf, die Folgen des Fachkräftemangels zu verringern. Demnach könnten Unternehmen in Zukunft drei von vier Jobprofilen in vorgelagerten Produktionsprozessen automatisieren. So sei es möglich, dass generative KI in den Bereichen Entwicklung, Planung, Controlling und Logistik bereits bis 2029 sogar rund 80 Prozent der Jobs übernehmen kann. Im Bereich der Automatisierung könnte eine KI 60 Prozent der Aufgaben übernehmen. Die freiwerdenden Arbeitskräfte könnten in anderen Bereichen des Unternehmens arbeiten.


Quelle: Magazin "Creditreform"
Text: Dirk Wohleb
Bildnachweis: Bosch