Ein Thema, das die Industrie bewegt.
Die rasanten Entwicklungen im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) schreiten voran und sorgen neben Euphorie zunehmend für Verunsicherung. Versprochen werden effizientere Prozesse, Kosteneinsparungen und Wettbewerbsvorteile – aber nur für Unternehmen die schnell handeln. Das sollte jedoch gut überlegt sein, denn Grenzen werden häufig erst in der Praxis deutlich: Bei der Verarbeitung großer Datenmengen und Standardvorgängen kann KI in der Serienproduktion ihre Stärken ausspielen, während sie bei individuellen und komplexen Herausforderungen vermehrt Schwächen zeigt.
Bei der Vielzahl an Möglichkeiten möchten wir Ihnen zumindest für unsere gemeinsamen Maschinenbauprojekte einige Gedankenansätze aufzeigen, an welcher Stelle wir zum aktuellen Zeitpunkt nachhaltige Vorteile sehen und beobachten natürlich weiterhin aufmerksam die Entwicklungen für Sie.
Was steckt eigentlich hinter dem Begriff Künstliche Intelligenz (KI oder auch AI für ‚artificial intelligence‘)? Letztendlich umfasst der Begriff den Vorgang, Lösungen (rechnerbasiert) für Herausforderungen zu entwickeln, die bisher nur von Menschen gelöst werden konnten. Dabei wird die Intelligenz als Prozess verstanden, welcher die Wahrnehmung (z.B. Vision Systeme), das Verstehen (z.B. Datenauswertungen), das Lernen, die Verallgemeinerung und die anschließende Anwendung (z.B. über Roboter) umfasst. Ob dabei nun jeder dieser Punkte von den Systemen angewendet wird oder nur ein Teil davon ist für Sie vermutlich wenig relevant. Dennoch beobachten wir, dass der Begriff KI auch im Umfeld der Serienproduktion zunehmend als Werbeargument zum Einsatz kommt, um den Dienstleistungen und Produkten einen innovativen Charakter zu verleihen. Tatsächlich verbergen sich hinter den neuartigen Technologien häufig lediglich Algorithmen (wahrnehmen & verstehen) oder Weiterentwicklungen vorhandener Software, die auch ohne KI gut funktionieren und Mehrwerte bieten.
Daher fokussieren wir uns in diesem Beitrag auf Gedankenansätze aus allen Bereichen, die für Sie interessant sein könnten – denn am Ende zählt nur der Nutzen.
Die Überprüfung und Qualitätskontrolle produzierter Bauteile bietet aufgrund der bisher überwiegend manuell durchgeführten Tätigkeiten ein enormes Einspar- und Verbesserungspotenzial. Gleichzeitig zeigt Künstliche Intelligenz in diesem Bereich der Serienproduktion erstmals Tendenzen, die Fähigkeiten von Menschen zu überholen: Dank innovativer Fortschritte in der Bildverarbeitung und -auswertung können Bauteil- oder Materialfehler anhand von mikroskopisch kleinen Veränderungen und Mustern erkannt und vorausgesagt werden, schon bevor Defekte auftreten. Gleichzeitig werden Qualitätsmängel wahrgenommen, die mit dem menschlichen Auge nicht erkennbar gewesen wären. Auch der aufwendige Prozess diese Systeme zu trainieren kann mithilfe von KI deutlich verkürzt und vereinfacht werden, da das System in der Lage ist, selbständig zu lernen. Hier sehen wir also einen enormen Mehrwert für Ihren Produktionsprozess und eine sinnvolle Möglichkeit, auch diesen letzten Schritt der Serienproduktion in großen Teilen zu automatisieren.
Materialbedarfe vorhersagen, Rückschlüsse auf zukünftige Auslastungen ziehen und wichtige Hinweise für die Qualitätskontrolle erhalten? Mithilfe von Zeitreihen und Algorithmen ist das zukünftig problemlos möglich und bietet großes Potenzial für mehr Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit. Dafür ist jedoch gleichzeitig das Vorhandensein bzw. die saubere Erhebung großer Datenmengen nötig. Sollten Sie ein Projekt in diesem Bereich planen und möchten umfangreiche Produktionsdaten generieren, sprechen Sie uns an. Gemeinsam prüfen wir Möglichkeiten für die gewünschte Erhebung in unseren Leitrechnersystemen und gestalten sinnvolle Schnittstellen für Sie.
Stellen Sie sich vor, mithilfe von Algorithmen werden Ihre Maschinenparameter analysiert und automatisch angepasst, um Qualität und Effizienz der Sondermaschinen zu steigern. Zusätzlich kann durch die entsprechende Intelligenz im System selbst, eine stetige Optimierung vorgenommen werden – es entwickelt sich eigenständig weiter und ermöglicht Ihnen somit langfristige Wettbewerbsvorteile. Auch das ist mithilfe von KI zukünftig möglich.
Energieeffizienz ist in der modernen Serienproduktion längst mehr als nur ein Schlagwort – sie ist ein Schlüsselfaktor für Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit. Schon in der frühen Planungsphase unserer Projekte rückt die Optimierung des Energieverbrauchs immer häufiger in den Fokus, um steigenden Energiekosten und dem Druck zu nachhaltigem Wirtschaften gerecht zu werden. Intelligente Algorithmen sollen zukünftig ermöglichen, durch eine Vorhersage des Energiebedarfes in bestimmen Produktionszyklen teure Spitzenlasten zu vermeiden. Gleichzeitig passen sich moderne Maschinen durch KI-gestützte, selbstoptimierende Parameter dynamisch an wechselnde Anforderungen an. So werden Energieverluste effizient reduziert, Kosten gesenkt und nachhaltige Produktionsziele erreicht – ein unverzichtbarer Vorteil in einer zunehmend ressourcenbewussten Industrie.
Der Einsatz von Industrierobotern war bisher erst ab einer bestimmten Losgröße wirtschaftlich sinnvoll, da die Programmierung mit entsprechendem Aufwand verbunden ist. Mit Unterstützung von Künstlicher Intelligenz ändert sich das vermutlich grundlegend: KI ermöglicht eine schnellere und präzisere Berechnung von Roboterbewegungen. Zudem können wiederkehrende Aufgaben in der Programmierung durch Algorithmen automatisiert werden, was den Einsatz von Robotik auch bei kleineren Losgrößen wirtschaftlich sinnvoll macht. Gleichzeitig gewinnen die Automationslösungen an Flexibilität: Systeme, die bisher überwiegend starr waren, reagieren dank KI nun dynamischer auf veränderte Anforderungen und steigern so die Effizienz Ihrer Serienproduktion.
Passend zum vorangehenden Punkt ermöglichen neue Technologien teilweise eine Entlastung der Programmierer: Waren bei kleineren Änderungen in Automationssystemen bisher zwingend Softwarespezialisten nötig, arbeiten Hersteller zunehmend an Möglichkeiten, dass Instandhaltungsmitarbeiter selbst kleinere Änderungen vornehmen können. Ob an dieser Stelle Algorithmen, KI oder einfach nur optimierte Software zum Einsatz kommt ist nicht weiter relevant, allein der Vorteil für mehr Eigenständigkeit zählt aus unserer Sicht an dieser Stelle und wir sind gespannt, was die Zukunft dort bereithält.
Simulationen sind in unseren Projekten sehr beliebt und bieten seit Jahren viele Vorteile, sowohl für uns als Maschinenbauer, als auch für Sie als Kunden. Leider sind diese bisher mit einem nicht zu unterschätzenden Arbeitsaufwand verbunden, weshalb zukünftig mithilfe von Algorithmen und KI-Datenauswertungen eine schnellere, einfachere und damit auch günstigere Erstellung möglich sein soll. Zwar befinden sich diese Technologien noch in der Entwicklung, wir erhoffen uns für die Zukunft jedoch einen großen Mehrwert.
Auch in der Konstruktion selbst werden aktuell Systeme getestet, die Ingenieure bei wiederkehrenden Konstruktionsaufgaben entlasten sollen. Ob hier für uns als Sondermaschinenbauunternehmen mit immer wieder unterschiedlichen Anwendungsbereichen eine spürbare Verbesserung im Arbeitsalltag erreicht werden kann, bezweifeln wir jedoch. Denn letztendlich reichen bei uns keine 70% und auch keine 90% Genauigkeit, sondern ausschließlich 100%, um die Funktionalität der komplexen Maschinen nicht zu gefährden.
Predictive Maintenance gehört zu den bereits länger bekannten Einsatzgebieten von KI in der Serienfertigung. Sensoren erfassen kontinuierlich den Zustand von Maschinen, während Algorithmen die Daten analysieren, um Wartungsbedarf vorherzusagen. Dies minimiert Ausfallzeiten und verlängert die Lebensdauer von Maschinen. Zukünftig könnten KI-Systeme eine stetige Optimierung, Verbesserung und Ausweitung dieser Vorhersagen ermöglichen, auch dort beobachten wir die Veränderungen und sind gespannt, was die Zukunft bringt.
Die Potenziale von KI in der Serienproduktion werden durch die genannten Gedankenansätze hoffentlich etwas greifbarer für Ihren Unternehmensalltag. Sie können Sich darauf verlassen, dass wir die Veränderungen und Innovationen rund um dieses Thema beobachten und sinnvolle Ansätze mit Ihnen besprechen. Zuvor hinterfragen wir jedoch regelmäßig die Sinnhaftigkeit der Technologien und versuchen Praxiserfahrungen zu sammeln, denn auch in diesem Bereich gilt: KI bringt viele positive Veränderungen mit sich, ist aber nicht für jeden Anwendungsbereich geeignet.
Wir freuen uns auf den Austausch mit Ihnen und stehen Ihnen bei Fragen wie immer gerne zur Seite.
Sprechen Sie uns gerne jederzeit an. Gemeinsam diskutieren wir die Möglichkeiten und erörtern die Sinnhaftigkeit für Ihren Anwendungsfall.