KI in der Produktion – Grundlagen, Vorgehen, Einsatzfelder

Fraunhofer IAO veröffentlicht Kurzstudie zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Produktionsumfeld

Welche Chancen bietet Künstliche Intelligenz (KI) für produzierende Unternehmen sowie Wirtschaft und Gesellschaft im Allgemeinen und vor allem: Wie können diese genutzt werden? Mit einer Kurzstudie im Rahmen von »100 Orte für Industrie 4.0 in Baden-Württemberg« bietet das Fraunhofer IAO branchenspezifische Orientierung zu den Anwendungsmöglichkeiten von KI in der Produktion.

Die digitale Transformation bietet Unternehmen aller Branchen zahlreiche Möglichkeiten, sich auf verschiedenen Ebenen weiterzuentwickeln. Innovative Technologien wie Künstliche Intelligenz schaffen neue Möglichkeiten an Stellen, an denen Mensch und System bisher an Grenzen stoßen. Sie werfen aber auch viele neue Fragestellungen auf. Für die Gesellschaft sind aktuell vor allem intelligente Sprachsteuerungen wie Siri und Alexa oder die Diskussionen über selbstfahrende Autos sichtbar. Aber gerade auch in der Industrie bieten sich enorme Potenziale mit möglichen neuen Geschäftsfeldern und deutlichen Effizienzsteigerungen von der Produktentwicklung bis zum Produktionsprozess.

Im Rahmen der Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg hat das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO eine Kurzstudie erstellt, in der die Thematik mit Fokus auf das Produktionsumfeld aufbereitet und tiefgehend beleuchtet wird. »Im Fokus der Untersuchung stehen nicht nur relevante Technologien, sondern auch praktische Use-Cases für die Produktion. Wir sehen heute viele Anwendungen mit Maschinendaten. In Zukunft rückt die KI als Assistent aber noch viel stärker an den Mitarbeiter heran, betont Dr. Moritz Hämmerle, Institutsdirektor am Fraunhofer IAO.

Welche relevanten Technologien im Bereich der KI gibt es für Produktionsunternehmen?

 Übersicht der KI-Werkzeuggruppen aus Anwendersicht
Quelle: Kurzstudie: Einsatzfelder von künstlicher Intelligenz im Produktionsumfeld

Übersicht der KI-Werkzeuggruppen aus Anwendersicht

Da die Vielzahl von Technologien oftmals nicht strikt voneinander abgrenzbar und spezifisch auf verschiedene Anwendungsfelder zugeschnitten ist, haben die Studienautoren eine Einteilung in »Werkzeuggruppen« vorgenommen. Hierzu zählen Text- und Sprachverarbeitung, Wissensrepräsentation und Semantik, Bild- und Tonverarbeitung, Aktionsplanung, Optimierung, Multidimensionale Mustererkennung sowie Emotionserkennung und Absichtsanalyse. In der Regel kommen Kombinationen dieser Gruppen für eine spezifische Lösung zum Einsatz, wodurch auch komplexe Probleme gelöst werden können. So kann ein Assistenzsystem in der Produktion z. B. über Spracheingaben gesteuert werden und die aufgenommenen Daten dann durch semantische Technologien zu einer Systemoptimierung verarbeiten.

Welche Anwendungsfelder gibt es für produzierende Unternehmen?

Erwartete Relevanz der Werkzeuggruppierungen für das jeweilige Anwendungsfeld
Quelle: Kurzstudie: Einsatzfelder von künstlicher Intelligenz im Produktionsumfeld

Erwartete Relevanz der Werkzeuggruppierungen für das jeweilige Anwendungsfeld

KI-Technologien sind in vielen unterschiedlichen Unternehmensbereichen im Produktionsumfeld einsetzbar, von der Instandhaltung über die Logistik bis hin zur Produkt- und Prozessentwicklung oder Ressourcenplanung. Ein mit KI ausgestattetes Ressourcenmanagement kann beispielsweise kontinuierlich die Aufnahme und Verteilung von Ressourcen in der Fabrik analysieren und vorhersagen, um die Produktion dementsprechend anpassen und so Kosten optimieren zu können. Jedoch gibt es auch hier keine allgemeingültigen Lösungen. Vielmehr ist KI ein Werkzeug, welches zusammen mit anderen Möglichkeiten die besten Anwendungsergebnisse erzielt. Der erste und wichtige Schritt zur erfolgreichen Nutzung liegt in der Identifizierung des Problems oder Verbesserungspotenzials im Unternehmen und der Frage, ob und welche KI-Werkzeuge dementsprechend sinnvoll einsetzbar sind und welche Rolle der Mensch im Zusammenspiel mit KI spielt. Hierbei bietet die neue Studie Hilfestellung und gibt Unternehmen Orientierung.