KI in der Produktion: hohe Erwartungen, viel Unsicherheit

Monday, 29. November 2021 um 12:56 Uhr

In Industrieunternehmen sind die Erwartungen an künstliche Intelligenz (KI) zwar hoch, dennoch ist sie in der Produktion noch wenig im Einsatz – insbesondere im Mittelstand. Unklarheit besteht etwa bei der Abschätzung des wirtschaftlichen Nutzens, der Anwendbarkeit im eigenen Produktionsumfeld sowie bei der Datenerfassung und -nutzung. Das ist das Ergebnis einer Online-Umfrage, die das KI-Innovationsprojekt IIP-Ecosphere mit Unterstützung des Projektpartners VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) durchgeführt hat.

Dr. Holger Eichelberger, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Informatik an der Universität Hildesheim. Foto: Daniel Kunzfeld

Das Institut für Informatik der Universität Hildesheim ist mit zwei Arbeitsgruppen an dem Projekt IIP-Ecosphere (IIP steht für Intelligent Industrial Production) beteiligt: Ein Team um Prof. Dr. Klaus Schmid arbeitet zum Thema Plattformen, also Software-Systemen, die die intelligente Produktion unterstützen. Eine Gruppe um Prof. Dr. Lars Schmidt-Thieme forscht zur Künstlichen Intelligenz.

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert IIP-Ecosphere im Rahmen des KI-Innovationswettbewerbs, um den Einsatz von KI in der Produktion zu beschleunigen. Ziel der Umfrage war es, den aktuellen Stand und die praktischen Herausforderungen der Unternehmen in Bezug auf den Einsatz von KI sowie damit verbundenen Themen wie Datenerfassung, Cloud-Nutzung, Auswahl und Rahmenbedingungen von KI-Lösungen sowie Industrie-4.0-Plattformen zu ermitteln. „Wir wollten mit der Umfrage notwendige, reale Handlungsfelder aufzeigen, in denen IIP-Ecosphere jetzt aktiv als Beschleuniger für die Nutzbarmachung von KI-Methoden wirken kann“, erklärt Dr. Claudia Niederée vom Forschungszentrum L3S, Projektleiterin von IIP-Ecosphere. 75 Unternehmen nahmen an der Umfrage teil, davon zwei Drittel aus der Werkzeugmaschinenindustrie.

Eines der Unternehmen, das zugleich auch Projektpartner ist, ist der Kopfhörer-Produzent Sennheiser aus der Wedemark. An dessen Beispiel erläutert Dr. Holger Eichelberger, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Informatik an der Uni Hildesheim, die Funktionsweise von Plattformen. „Um Platinen auf ihre Funktionsfähigkeit zu testen, werden sie an ein stromführendes Element herangeführt, das wie ein Nagelbrett aussieht. Dabei kommt es manchmal zu Fehlermeldungen, obwohl die Platine gar nicht defekt ist. Dieser Fehler kann an verschiedenen Stellen verursacht werden: im Roboter, in der Teststation, in der Software oder durch menschliche Fehler.“ Zerlegt man die Produktion in viele kleine Schritte und führt diese Schritte über eine geeignete Software-Plattform aus, könnten solche Pseudo-Fehlererkennungen besser erkannt werden, aber insbesondere die eigentliche Lösung zur Fehlererkenung auch anderen Unternehmen einfacher zugänglicher gemacht werden, so der Informatiker weiter. Doch noch schrecken viele Unternehmen vor solchen Lösungen zurück. Plattformen, so die häufige Befürchtung, seien zu teuer, selbst fehleranfällig, und vor allem aber nicht mit der vorhandenen, teils älteren Produktionshardware kompatibel.

Auffällig ist die mit 70 Prozent hohe Beteiligung größerer und sehr großer Unternehmen an der aktuellen Umfrage. Hintergrund könnte eine im Vergleich zu mittelständischen Unternehmen stärkere Beschäftigung mit KI-Themen sein. So gab ein im Vergleich zu anderen Umfragen recht hoher Anteil von über 37 Prozent der Befragten an, in ihrem Unternehmen bereits in KI-basierte Lösungen involviert zu sein. Demgegenüber stehen allerdings über die Hälfte der Befragten, die das Thema KI zwar spannend finden, aber noch keine Zeit oder Gelegenheit hatten, sich damit zu beschäftigen.

Insgesamt zeigen die Antworten eine hohe Erwartung an KI und ihren Nutzen für Produkte und Dienstleistungen. 60 Prozent der Befragten äußern sich entsprechend. Nur 7 Prozent geben an, dass KI überschätzt wird. Überwiegend einig sind sich die Befragten darin, dass KI zur Unterstützung und nicht als Ersatz für Menschen in der Produktion eingesetzt werden soll.

Über IIP-Ecosphere

Das 2019 gestartete Projekt IIP-Ecosphere (Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production) vernetzt Akteure aus Wirtschaft und Wissenschaft in einem Ökosystem der intelligenten Produktion und entwickelt anwendungsorientierte KI-Methoden und innovative Geschäftsmodelle für die nächste Generation der Industrie 4.0. Das Ziel ist die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit durch Selbstoptimierung der Produktion. Das Ökosystem mit 18 Konsortial- und 57 assoziierten Partnern entwickelt unter anderem einen KI-Lösungskatalog und eine virtuelle Plattform zur Erhöhung der Herstellerunabhängigkeit und experimentiert damit verstärkt im industriellen Umfeld. Zudem werden rechtliche, organisatorische und technische Rahmenbedingungen erarbeitet, damit Daten einfacher und sicherer zur Verbesserung und Entwicklung neuer Dienste geteilt werden können. So werden besonders Mittelständler und Start-ups in die Lage versetzt, KI-Methoden zur intelligenten Produktion selbst anzuwenden und weiterzuentwickeln. IIP-Ecosphere wird als einer der Gewinner des „Innovationswettbewerbs Künstliche Intelligenz“ seit Projektstart für drei Jahre mit rund 8,5 Millionen Euro durch das BMWi gefördert. Rund 1,2 Millionen Euro davon gehen an die Universität Hildesheim.

Über den „Innovationswettbewerb Künstliche Intelligenz": Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert mit dem „Innovationswettbewerb Künstliche Intelligenz" die Entwicklung KI-basierter Plattformkonzepte. Die ausgewählten Technologieprojekte sollen als Leuchttürme Impulse für den Einsatz von KI in wichtigen Sektoren der deutschen Wirtschaft setzen. Adressiert werden Branchen und Themenbereiche wie Gesundheit, Smart Living, Handel, Produktion, Landwirtschaft, Mobilität, Finanzen und Bau bis hin zu Quantencomputing.

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