Autonomiestufen der KI

In den letzten Jahrzehnten hat die Automatisierung von industriellen Prozessen stark zugenommen. Bislang war dies für die betroffenen Branchen sehr gut. Die Autonomisierung durch KI kann viel dazu beitragen, die Effizienz der Industrie weiter zu verbessern.

„Konventionelle“ Automatisierung

Einfache programmierbare Systeme waren der Beginn der modernen Automatisierung. In Fabriken kann das ein einfacher Roboterarm sein, der sich selbständig bewegt. Dieser unterstützt die menschlichen Arbeitskräfte, indem er beispielsweise Dinge auf einem Fließband anhebt. Dieser Unterstützung sind jedoch Grenzen gesetzt. Da dieser Roboter von einem einfachen Algorithmus oder Programm gesteuert wird, sind ihm durch dieses Programm Grenzen gesetzt. Der Roboter kann nicht auf Dinge reagieren, die schief gehen könnten. Eine menschliche Aufsicht ist daher weiterhin erforderlich. Außerdem eignet sich diese Methode in der Regel nur für die Automatisierung kleiner Teile des Produktionsprozesses, da ein einfacher Algorithmus einen komplexen Prozess nicht in seiner Gesamtheit abdecken kann. KI ist eine wichtige Technologie, die zur Automatisierung komplexerer Aufgaben und zur Erhöhung des Automatisierungsgrads eingesetzt wird.

KI-beeinflusste Autonomiestufen

Die KI kann die Autonomie einer industriellen Produktion messbar steigern. Um den Grad der Steigerung quantifizieren zu können, hat das Gremium Artificial Intelligence der Bitkom ein Stufenmodell zur Einteilung der Autonomiestufen entwickelt. Jede der sechs Stufen baut auf der vorhergehenden auf und ist im Vergleich zu dieser ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Vollautomatisierung. Je mehr Berechtigungen die KI erhält, desto wahrscheinlicher wird es, dass sie in der Lage ist, Probleme selbst zu lösen.

Stufe 0: Mensch entscheidet

Der Mensch hat die volle Kontrolle und erhält keine Hilfe bei seinen Entscheidungen. Der Mensch überwacht das System die ganze Zeit, trifft alle Entscheidungen und ist somit voll verantwortlich. Dabei spielt es keine Rolle, wie sehr der Prozess durch einfache Automatisierung, wie den Roboterarm im Beispiel, unterstützt wird. Am Ende hat der Mensch die volle Kontrolle über den gesamten Produktionsprozess.

Stufe 1: Assistiertes Entscheiden

    Wenn das System nun aber ein einfaches KI-Programm erhält, kann es komplexe Werte analysieren und dem Menschen, der es steuert, sagen, was zu tun ist. Auf dieser Stufe ist es möglich, Bedienungsfehler zu vermeiden und den Produktionsprozess zu verbessern. Aber die KI tut wirklich nur etwas, wenn sie Vorschläge macht. Der Bediener ist nach wie vor dafür zuständig, diese Vorschläge in die Tat umzusetzen und Entscheidungen zu treffen.

    Stufe 2: Teilweises Entscheiden

    Die Aufgaben, die die KI übernehmen kann, wachsen in Stufe 2. Hier soll sie zum ersten Mal einfache Aufgaben vom Bediener übernehmen und selbständig erledigen. Für schwierige Aufgaben ist aber immer noch der Bediener zuständig. Außerdem sagt der Mensch dem Computer immer wieder, welche Aufgaben er zu erledigen hat.

    Stufe 3: Geprüftes Entscheiden

    Auf Stufe 3 wird der KI die Entscheidungsbefugnis übertragen. Auf dieser Stufe soll die KI zum ersten Mal Dinge selbständig tun und dem Bediener, der immer noch die schwierigen Aufgaben erledigt, nur noch sagen, wenn etwas schief läuft. Das System braucht aber immer noch einen Menschen, um die von ihm erarbeiteten Lösungen zu überprüfen. Zu diesem Zeitpunkt wird das System auch so eingerichtet, dass es die Umgebung überwacht, was der KI eine weitere Möglichkeit gibt, das Gebiet, in dem sie arbeitet, zu betrachten.

    Stufe 4: Delegiertes Entscheiden

    Wenn die KI nun alle Aufgaben in einem Produktionsbereich übernehmen darf und wir Stufe 4 erreicht haben, kann das System innerhalb dieser Systemgrenzen vollständig adaptiv und autonom handeln. Der Mensch braucht nicht mehr einzugreifen. Es steht ihm aber immer noch frei, das System im Auge zu behalten, um im Notfall so schnell wie möglich handeln zu können.

    Stufe 5: Autonomes Entscheiden

    Die letzte Stufe 5 beschreibt eine Produktion, die mit Hilfe von KI komplett von selbst läuft und keine menschliche Hilfe mehr benötigt. Hier übernimmt die KI-gestützte Produktion alle Teile des Produktionsprozesses. Das bedeutet, dass einige Teile der Industrie völlig selbstständig ablaufen können. Der Mensch muss nicht mehr anwesend sein.

    KI trifft eigene Entscheidungen: Stufe 3 als wichtiger Wendepunkt

    Mit jeder Stufe nähert man sich Stück für Stück der Endstufe, in der alles vollständig automatisiert ist. Dabei ist Stufe 3 ein wichtiger Meilenstein. Hier werden der KI zum ersten Mal nicht nur Aufgaben, sondern auch Verantwortung übertragen, indem man ihr die Macht gibt, Entscheidungen zu treffen. Zum ersten Mal handelt sie innerhalb der Grenzen, die sie sich selbst gesetzt hat. Erst dadurch wird die Produktion wirklich autonom, denn der Mensch muss sich nicht mehr mit jedem Problem befassen, das auftaucht. Infolgedessen wird erwartet, dass das System nach Stufe 3 sehr zuverlässig sein wird. Daraus können wir ersehen, dass die beschriebene Umweltwahrnehmung für einen zuverlässigen Betrieb notwendig ist. Der Übergang von Stufe 2 zu Stufe 3 nimmt also in der Regel die meiste Zeit in Anspruch, bietet aber auch den größten Nutzen. Es ist aber auch wichtig, diesen Wechsel so vorsichtig und reibungslos wie möglich zu vollziehen.

    Vorteile stufenweiser Integrierung

    Der erwartete Gewinn aus der Automatisierung industrieller Prozesse liegt auf der Hand. Durch die Einbindung von KI ist dieser Gewinn noch größer. Deshalb lohnt es sich für jedes Unternehmen, den Einsatz von KI in seinen Produktionsprozessen zu prüfen. Dabei ist es sinnvoll, klein anzufangen, etwa auf Stufe 1. Hat man diese Stufe gemeistert, kann man sich an Stufe 2 heranwagen. Das Schöne daran: Jedes Unternehmen kann diese Schritte im eigenen Tempo gehen. Durch diesen ständigen Prozess können wir zu einer autonomeren Welt beitragen.