Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen verändern Design- und Fertigungsprozesse in der gesamten Industrie. Neue Produkte entwerfen, vorbeugende Wartung, automatische Steuerung: Die Nutzung von internen und externen Daten sowie KI-unterstützte Entscheidungen optimieren und beschleunigen zahlreiche Abläufe in den Unternehmen. Entdecke in diesem Überblick, wie KI in der Industrie und Produktion bereits genutzt wird, um die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu sichern.
Was sind die Vorteile von KI für Unternehmen?
Aus Bestelldaten umgehend Produktionsaufträge für die automatisierte Fertigung auslösen oder das schnelle Erkennen von Abweichungen beim Herstellungsprozess: Künstliche Intelligenz kann große, umfassende Datenmengen erheben, analysieren, verarbeiten und daraus Entscheidungen ableiten. KI-Anwendungen und selbstlernende Systeme, die nicht nur vorgegebene Routinen abarbeiten, werden dadurch die Industrie stark verändern. Clever umgesetzt, können Unternehmen vielfältig davon profitieren:
Kosten und Materialeinsatz in der Produktion senken
mehr Effizienz durch hochautomatisierte Fertigungsprozesse
Roboter reagieren flexibel auf neue Anforderungen
Lieferketten optimieren und mögliche Engpässe vorhersagen
weniger Ausfallzeiten durch vorrausschauende Wartung
Präzisere Qualitätskontrolle: Produktabweichungen schneller feststellen
Logistik: Transportrouten und Lagerhaltung optimieren
IT-Sicherheit: Schadsoftware und Cyberattacken besser erkennen
Mensch-Maschine-Interaktion erleichtern durch Eingabeaufforderungen in natürlicher Sprache
KI in der Industrie
Kein Wunder also, dass viele Aussteller die Hannover Messe 2023 nutzten, um ihre neuesten Anwendungen rund um KI, Digitalisierung und Robotik vorzustellen. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig: von der einfacheren Kommunikation zwischen Mensch und Maschine, über das Programme schreiben für die Anlagensteuerung bis hin zu Produktsimulation und Designentwicklung.
Virtuelle Servicetechniker
So gilt das Heidelberger Unternehmen Aleph Alpha als Hoffnungsträger für KI-Kompetenz in Deutschland. Gemeinsam mit dem IT-Dienstleister Hewlett Packard Enterprise präsentierte das Startup einen KI-unterstützten Assistenten für die Industrieproduktion. Mitarbeitende können mit dem virtuellen Servicetechniker in natürlicher Sprache, aber auch mit Bildern kommunizieren – statt dicke Handbücher zu lesen. Im Fokus stehen dabei die Installation, Wartung und Betriebssicherheit des Roboters. Ziel ist es, Produktionsausfälle oder Maschinenschäden zu verhindern. Wichtiges Detail: Der KI-Assistent verweist bei seinen Antworten stets auf verlässliche Quellen aus den entsprechenden Handbüchern.
KI-gestützte Softwareentwicklung
Siemens zeigte auf der Hannover Messe eine Lösung auf Basis der generativen KI des ChatGPT von OpenAI. Diese hilft dabei, Code für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zu schreiben – SPS steuern den Großteil der Maschinen in Fabriken weltweit. Die Programmierung wird dadurch wesentlich beschleunigt und weniger anfällig für Fehler. Bei einem weiteren Anwendungsfall, den Siemens zusammen mit Microsoft vorführte, war das KI-Werkzeug auf der Basis von Computer Vision in der Lage, Fehler bei industriellen Robotern zu erkennen, zu melden und schneller Anpassungen in Echtzeit vorzunehmen.
Produktionsplanung mit KI
In der Produktionsplanung führen KI-gesteuerte Analyse- und Prognose-Tools zu automatisierten Prozessen, die sich eigenständig optimieren. Auf Basis von komplexen Daten erkennt das System frühzeitig Auffälligkeiten und Abweichungen vom Plan – und integriert angepasste Prognosen automatisch in die zukünftige Planung. Weitere Zeit sparende Anwendungen sind das automatisierte Erstellen von Montageanweisungen auf der Grundlage bestehender CAD-Daten sowie datenbasierte Make-or-Buy-Entscheidungen oder genauere Prognosen zu Lieferterminen.
Automatisierung: Neue Potenziale erschließen
Variantenreiche Produkte, kurze Produktionszyklen: Eine Automatisierung scheint sich in vielen Fällen nicht zu lohnen. Denn Industrieroboter zu programmieren – das ist meist aufwendig, kostet Zeit und erfordert viel technisches Know-how. Abhilfe leistet hier KI-basierte Steuerungssoftware für Roboter. Die KI-Steuerung wird dabei in kurzer Zeit von Mitarbeitenden für die Tätigkeiten trainiert. Programmierkenntnisse sind nicht erforderlich. So sind auch Industrieroboter in der Lage, die menschliche Auge-Hand-Koordination zu simulieren und präzise Arbeitsschritte durchzuführen – zum Beispiel beim Greifen, Führen und Stecken von Kabeln im Automobilbau oder der Leckage-Prüfung von Kühlschränken.
Mit KI zu mehr Nachhaltigkeit
Machine Learning und KI-Lösungen helfen auch dabei, umweltfreundlicher und nachhaltiger zu produzieren. So entwickelt das Düsseldorfer Unternehmen Fero Labs KI-basierte Software, um Emissionen und Kosten in Produktionsprozessen zu senken. Dabei errechnet das Programm, welche Parameter bei der Produktion notwendig sind, um bestimmte Qualitätsmerkmale zu erzielen. Besonders in der energieintensiven Stahl-, Zement- und Chemieindustrie können solche Anwendungen dazu beitragen, gesetzte Nachhaltigkeitsziele von Unternehmen besser zu erreichen.
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Perspektiven von KI in der Industrie
Sinnvolle KI-Lösungen ermöglichen es Unternehmen, die Effizienz von Produkten über den gesamten Lebenszyklus zu verbessern – von Entwicklung und Fertigung bis zu Betrieb, Marketing und Logistik. Um das volle Potenzial zu nutzen, automatisieren KI-Anwendungen nicht einfach nur Prozesse, sondern ergänzen die menschliche Arbeit. Oder, wie das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in seiner Broschüre „Künstliche Intelligenz im Mittelstand“ schreibt: „KI ersetzt den Menschen nicht, sie unterstützt ihn.“ Die Branchenkompetenz der Mitarbeitenden, das Know-how über die Geschäftsprozesse und das Domänenwissen der Datenexperten bleibt also weiterhin wichtig.
KI wird Manager nicht ersetzen, aber Manager, die KI nutzen, werden diejenigen ersetzen, die das nicht tun.
Erik Brynjolfsson, Senior Fellow am Stanford Institute for Human-Centered AI und Direktor des Stanford Digital Economy Lab
Fazit: KI verändert die Industrie
KI ist eine Schlüsseltechnologie für die digitale Transformation im Mittelstand. Mit ihrer Hilfe vereinfachen Unternehmen ihre Arbeitsabläufe, machen sie effizienter und steigern so ihre Produktivität. Die nächste Stufe der Automatisierung hat das Ziel, Zeit und Ressourcen zu sparen, neue Produkte und Geschäftsmodelle schneller zu entwickeln. Für KI in der Industrie gibt es schon heute zahlreiche erfolgreiche Anwendungen. Mit Pilotprojekten können auch kleine und mittlere Unternehmen ausprobieren, wie sie KI am besten in ihre Prozesse integrieren.
