Die Steigerung der Produktionseffizienz unter Berücksichtigung des nachhaltigen Wirtschaftens ist die Kernaufgabe der Produktion heutzutage. Künstlicher Intelligenz (KI) kann dabei unterstützen. In die Produktionsprozesse integrierte smarte Technologien werden dabei zunehmend als Schlüsseltechnologien betrachtet und kann zum Wettbewerbsvorteil verhelfen. Doch viele Unternehmen zögern noch mit der Implementierung solcher smarten Systeme. Als Gründe werden dafür oft die Komplexität der Technologie, und Unsicherheiten im Umgang mit den neuen Technologien genannt. Durch den gezielten Einsatz von KI können konkrete Probleme in der Fertigung effektiver angegangen werden.
KI in der Praxis: Voraussetzungen und Chancen
Ist der Einsatz der KI in der Produktion kompliziert? Wenn man die zu lösende Problemstellung klar vor den Augen hat, sehen wir es nicht so. Weitere wichtige Punkte sind Klarheit über die Investitionen und deren Amortisation sowie erfüllte Voraussetzungen in Bezug auf Technik und Daten für den Einsatz der KI und schließlich Integration in bestehende Systeme und Prozesse kombiniert mit sinnvoller Automatisierung bringen KI zur Entfaltung des ganzen Potenzials.
Wie könnte ein Vorteil realistisch aussehen? Es könnten Optimierungen bei repetitiven Aufgaben, wie zum Beispiel automatisierte kontinuierliche Überwachung der Maschinen und Prozesse, seien. Anstatt manuell Daten zu analysieren und nach Fehlern zu suchen, übernimmt die KI diese Aufgabe. Sie analysiert sowohl Prozessdaten als auch Maschinensignale und erkennt dabei sofort, falls etwas nicht ideal läuft. Für die Mitarbeitenden bedeutet dies eine erhebliche Entlastung! Sie werden automatisch informiert, wenn Handlungsbedarf besteht, und können dann umgehend die richtigen Schritte einleiten. Der Fokus liegt dabei nicht nur auf Effizienz, sondern auch auf Nachhaltigkeit, da unnötige Ressourcenverschwendung vermieden wird. Außerdem werden die Arbeitsbedingungen eindeutig verbessert.
Warum ist der Einsatz von KI in der Produktion sinnvoll?
Der Einsatz von KI eröffnet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Fertigungsprozesse neu zu gestalten. Prognosen zeigen, dass KI bis zum Jahr 2030 erheblich zur Steigerung der Wirtschaftsleistung beitragen könnte. Das betrifft nicht nur Großunternehmen, sondern auch KMUs, die durch den Einsatz von KI ihre Produktionsprozesse optimieren und neue Geschäftsmodelle entwickeln können. Der Nutzen reicht von der Steigerung der Produktqualität bis zur präzisen Vorhersage von Maschinenstillständen.
Chancen durch KI-basierte Anomalieerkennung
Anomalieerkennung in industriellen Prozessen nennt man oft auch greifbare KI. Was ist damit genau gemeint? Hierbei geht es darum, ungewöhnliche Muster oder Abweichungen in den Datenströmen einer Maschine oder eines Prozesses zu identifizieren. Solche Anomalien, die von der Norm abweichen, können auf Maschinenstörungen, Qualitätsprobleme oder ineffiziente Abläufe hinweisen. Formen der Künstlichen Intelligenz können diese Auffälligkeiten frühzeitig erkennen, bevor sie zu größeren Problemen führen. Maschinelles Lernen erweist sich hierbei als besonders nützlich, da es komplexe Zusammenhänge aufdecken kann, die für das menschliche Auge sonst nur kaum ersichtlich sind. Solche Verfahren sind eine Stütze in der täglichen Arbeit auf dem Shopfloor nicht nur bei erfahrenen Mitarbeitern, die eine Vielzahl der Aufgaben bewältigen, sondern insbesondere bei der Ausbildung des Nachwuchses.
Wie funktioniert die Anomalieerkennung in der Praxis?
Im Kern basiert die Anomalieerkennung auf der Analyse von Zeitreihendaten. Diese Daten stammen in der Regel direkt von Maschinen oder Prozessen und geben Aufschluss darüber, wie sich diese im Laufe der Zeit verhalten. KI-Systeme lernen zunächst, was ein „normaler“ Betriebs- oder Prozesszustand ist, und vergleichen dann ständig neue Daten mit diesen Mustern. Sobald eine Abweichung festgestellt wird – sei es ein einmaliger Ausreißer oder eine sich anbahnende Störung – wird diese Anomalie gemeldet. Dies ermöglicht es, proaktiv zu handeln und die Produktion zu optimieren.
KI in der Produktion im Gesamtbild
Die Integration von Künstlicher Intelligenz in die Produktion bietet erhebliche Potenziale, um Effizienz und Nachhaltigkeit miteinander zu vereinen. KI kann repetitive Aufgaben automatisieren, Anomalien frühzeitig erkennen und so die Produktionsqualität und Ressourcenschonung verbessern. Dies entlastet die Mitarbeitenden und trägt gleichzeitig zu nachhaltigeren Betriebsabläufen bei. Der erfolgreiche Einsatz von KI setzt jedoch eine klare Problemdefinition, Investitionsplanung und eine passende technische Infrastruktur voraus. Unternehmen, die diese Herausforderungen meistern, können sich langfristig Wettbewerbsvorteile erhoffen und sich optimal auf die zukünftigen Anforderungen der Industrie ausrichten.