Künstliche Intelligenz für die Produktion

Die WGP will Wege aufzeigen, wie Künstliche Intelligenz (KI) in die Produktion integriert werden kann. Ein Standpunktpapier soll Chancen und Risiken der KI für das produzierende Gewerbe beleuchten und Unternehmen dazu aufrufen, sich mit KI auseinanderzusetzen.

07. Dezember 2018
WGP-Herbsttagung (Bild: WGP)
Bild 1: Künstliche Intelligenz für die Produktion (WGP-Herbsttagung (Bild: WGP))

„Künstliche Intelligenz birgt enorme Chancen für die Produktionstechnik“, erläutert Prof. Berend Denkena, Präsident der WGP und Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz-Universität Hannover. „Wir können und wollen als Forschungsgemeinschaft diesen Megatrend vorantreiben und werden zügig Fragen ausarbeiten, um KI in der Produktion nutzen zu können.“ Das Standpunktpapier wird praktische Handlungsempfehlungen für die Einführung der Technologien enthalten.

Zwar habe es schon vor 30 Jahren Arbeiten zur Produktionsplanung oder der Maschinendiagnose mit künstlichen neuronalen Netzen gegeben. „Allerdings sind die zur Verfügung stehenden Datenmengen und die Möglichkeiten der Verarbeitung und Speicherung mittlerweile groß genug, um KI praktisch umzusetzen“, so Denkena. Und diese Datenverfügbarkeit wird in Zukunft weiter steigen.

Zwar gebe es an unterschiedlichen Instituten bereits Forschungsprojekte zur KI in der Produktion. „Wir wollen aber eine Grundlage schaffen, auf der die Erfahrungen so weiterentwickelt werden, dass die bislang nur punktuell genutzten neuen Wertschöpfungspotentiale durch KI in der Produktion auch systematisch gehoben werden können“, berichtet Prof. Jörg Krüger, Initiator des Standpunktpapiers und Leiter des Fachgebiets Industrielle Automatisierungstechnik im Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin.

Hohe Wertschöpfung für die Produktion

Die WGP hat sich zu diesem Schritt entschieden, auch wenn Kritiker befürchten, dass Künstliche Intelligenz zu überzogenen Erwartungen bezüglich der Geschwindigkeit in der Produktion führen könnte. „Mag sein, dass Technologien wie das sogenannte Deep Learning – eine Teildisziplin des Machine Learning – den Höhepunkt der Hype-Welle überschritten haben“, gibt Krüger zu. „Trotzdem wird es technisch weiterhin stark bergauf gehen. Deswegen investieren Forschungsinstitutionen in der Produktionstechnik derzeit kräftig in KI.“

Dass dies die richtige Strategie ist, belegen Untersuchungen, die hohe Wertschöpfungspotentiale der KI für das produzierende Gewerbe aufzeigen. Das Institut für Innovation und Technik in Berlin berechnete in seiner im Juli 2018 erschienenen Studie Paice, dass das KI-induzierte zusätzliche Wachstum im produzierenden Gewerbe von 2019 bis 2023 bei 31,8 Milliarden Euro liegen wird. Das entspricht in etwa einem Drittel des gesamten Wachstums der Branche in diesem Zeitraum.

KI-Anwendungen könnten die Überwachung und Wartung von Produktionsanlagen, optimiertes Ressourcen- und Wissensmanagement, Qualitätskontrolle, Robotik und intelligente Assistenzsysteme sein. Um die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands weiterhin zu gewährleisten, empfehlen die Berliner daher weitere Forschungsaktivitäten. Dabei seien KI-Technologien mit Querschnittscharakter, wie etwa das Maschinelle Lernen und Computer Vision, gezielt zu fördern.

Die richtigen Fragen finden und formulieren

„Wir müssen aber auch den Transfer der KI in das produzierende Gewerbe fördern“, mahnt Krüger. „Noch ist der Wissenstransfer von der rasant fortschreitenden Forschung in die Wirtschaft ein Nadelöhr. Und auch die Ausbildung von Fachkräften hierzu wird noch nicht systematisch genug verfolgt. Das alles behindert den Transfer in die unternehmerische Praxis.“

Um diesen Transfer auf breiter Ebene in Gang zu bekommen und die Potentiale zu erschließen, sind produktionstechnische Kompetenzen gefragt. „Ein KI-System weiß nicht, was wir wie produzieren wollen“, erklärt Krüger. „Wir müssen also zuerst einmal die für die Produktion notwendigen Fragen an KI-Systeme formulieren.“ Natürlich dürfe dabei auch nicht der Blick über den Tellerrand vergessen werden. „Ohne Expertise aus den Informations- und Kommunikationstechnologien beispielsweise lassen sich unsere Ziele nicht erreichen.“

 

Eine höhere Wertschöpfung dank KI sehen die WGP-Experten nicht nur in vollautomatisierten Systemen, die meist nur in größeren Konzernen zu finden sind. Auch in teilautomatisierten Systemen und Assistenzsystemen für den Werker ließe sich die Wertschöpfung dank KI erhöhen. „Schaffen wir es, KI systematisch in Produktionsprozesse zu integrieren, ergeben sich Wettbewerbsvorteile für die gesamte Industrie“, ist sich Krüger sicher.