Künstliche Intelligenz (KI) als Teilgebiet der Informatik befasst sich unter anderem mit der Automatisierung von Problemlösungen, dem maschinellen Lernen (ML), der Mustererkennung in großen Datenmengen (Big Data) und der Spracherkennung. Gerade in der Fertigung können diese Anwendungen genutzt werden und die Wertschöpfungskette revolutionieren – von der Prozesssteuerung und der Wartung über Industrie 4.0 bis hin zur Mensch-Roboter-Kollaboration.
Die physische Welt der Fertigung aus Mensch und Maschine wird durch KI stark verändert: Es findet eine digitale Transformation aller Geschäftsprozesse statt. Die Digitalisierung reicht von der virtuellen Planung und Simulation über die neuen Kommunikationsmedien in die cyber-physischen Produktionssysteme, in denen Sensorik, Sprachsteuerung und virtuelle Realität (VR) die Mensch-Maschine-Schnittstellen bilden, und beziehen über das Industrial Internet of Things (IIoT) auch die gesamte Wertschöpfungskette mit ein.
Vorteile von KI in fünf Anwendungsfeldern
Die Vorteile des Einsatzes von KI in der Fertigung lassen sich fünf Kategorien zuordnen:
- Weniger und kürzere Stillstandszeiten. Selbstlernende neuronale Netze erkennen beispielsweise Verschleiß und Alterung und damit das Ablaufen der Nutzungszeit von Systemen, Baugruppen und Teilen. Diese werden genau dann getauscht, wenn es notwendig wird. So lässt sich Verschwendung vermeiden.
- Höhere Produktqualität. Mit KI lassen sich Fertigung und Logistik flexibilisieren und schnell an Kundenwünsche anpassen – bis hin zur Losgröße 1. Qualitäts- und Compliance-Probleme können so frühzeitig behoben werden.
- Mensch-Maschine-Schnittstelle. Lernfähige maschinelle Systeme können immer mehr kognitive Aufgaben und Entscheidungen selbstständig übernehmen und KI und Sensorik machen es möglich, dass Industrieroboter auf engstem Raum mit Menschen zusammenarbeiten, ohne diese zu gefährden.
- Computer-generiertes Design. KI wird kreativ. Moderne CAD-Systeme entwerfen Produkte heute unter Berücksichtigung aller technischen und rechtlichen Vorgaben völlig autonom und konstruieren sie bis zur Fertigungsreife durch.
- Industrie 4.0. Nicht nur Maschinen und Anlagen werden vernetzt, sondern die gesamte Wertschöpfungskette – von Bedarfsprognosen über automatisierte Bestellungen bis hin zu neuen Formen der Auslieferung.
Voraussetzung von KI: neueste Computertechnik
Der Einsatz der KI hat natürlich Auswirkung auf die IT-Infrastruktur. Ein einfacher PC reicht heutzutage nicht mehr aus. Benötigt werden neue Softwareplattformen – Stichwort Cloud-Computing – bis hinauf zum High-Performance-Computing (HPC). Einige Informatik-Unternehmen bieten dafür bereits vorkonfigurierte Hard- und Software-Komponenten an.
