Künstlichen Intelligenz

Wenn Maschinen entscheiden

Ob für die Weltraumtechnik, Mikroskopie oder Brillentechnik: Weltweit kommen Produkte der Schneider GmbH & Co. KG zum Einsatz. Als einer der international führenden Hersteller und Entwickler von Maschinen für die Brillen-, Präzisions- und Ultrapräzisionsoptik sowie Pionier der Freiform-Technik zum Bearbeiten von 3D-Oberflächen setzt der Familienbetrieb in Fronhausen im Landkreis Marburg-Biedenkopf auch in der Künstlichen Intelligenz (KI) Maßstäbe. 
Bereits seit der Gründung 1986 beschäftigt sich das Unternehmen von Gunter Schneider mit Automation sowie dem systemseitig-unterstützten Finden von Entscheidungen. Vor zehn Jahren entwickelte es die Vision einer vollautomatisierten Industrie-4.0-Systemlösung, heute bekannt unter dem Namen Modulo. „Sie zeichnet sich durch das Zusammenspiel aus intelligenten Maschinen, einem eigenen Qualitätsmanagement sowie einem übergeordneten ganzheitlich überwachenden Control Center aus“, sagt Geschäftsführer Gunter Schneider. 
Basierend auf selbstentwickelten Algorithmen könne das System aufgrund seiner Intelligenz eigene Entscheidungen treffen, um so beispielsweise trotz sehr individueller Produkte und äußerst stark schwankender Herstellungsbedingungen den höchsten Ausnutzungsgrad der gesamten Anlage aufrechtzuerhalten. „Somit gewährleisten wir einerseits eine maximal gute Auslastung der sehr kostenintensiven Investitionen“, erläutert Schneider. „Andererseits garantieren wir eine hohe Flexibilität, um auf spezifische Anforderungen zu reagieren.“ 
Die derzeitige Ausbaustufe erlaubt dem System bereits in Maßen, eigene Entscheidungen zu treffen. Über intelligente Routing-Optionen können Priorisierungen von Aufträgen Rechnung getragen oder auch automatische Qualitätsüberprüfungen angewiesen werden, um eine Fehlerursache zu verifizieren. „Erst danach wird der Mensch einbezogen“, führt Schneider aus. „In letzter Instanz trifft er die Entscheidung. So kommen wir den Prinzipien von KI bereits sehr nahe.“ 
Die Modulo-Linie wird sukzessiv um weitere Intelligenzbausteine erweitert. „All diese vorbereitenden Schritte dienen dazu, visionär die Randbedingungen zu schaffen, dass KI auftretende Probleme selbstständig löst“, blickt der Firmengründer voraus. 

Starkes Interesse an der digitalen Fabrik
Sowohl regional als auch überregional gibt es eine starke Nachfrage nach Automatisierungslösungen, berichtet Jan Fey, Manager der IT-Abteilung der ATS Global mit Sitz in Kassel. „Darunter sind auch einzelne Anfragen zur KI.“ Der Dienstleister ist ein unabhängiger Anbieter von Lösungen für die digitale Transformation. So dreht sich der ATS Knowledge Day am 28. März um die digitale Fabrik. Das Programm bietet Einblicke in die Praxis, vor allem zur Cloud-Anbindung und Künstlichen Intelligenz.     
Meistens setzen KI-Lösungen nach den Erfahrungen von ATS einen hohen Automatisierungsgrad in der Produktion voraus. „Ungewissheit herrscht oft noch über den Nutzen und die Möglichkeiten, wie KI dort eingegliedert werden kann“, berichtet Fey. Hemmend wirke sich die Angst davor aus, unternehmensbezogene Informationen und Daten in die Cloud zu schicken.
KI-Anfragen aus dem Mittelstand betreffen vor allem schnellere und qualitative Soll-Ist-Abgleiche bei der Produktqualität, vorausschauende Wartungstechniken sowie das automatische Erkennen von Fehlern. „Unternehmen möchten eine höhere Transparenz in der Fertigung erreichen“, teilt der IT-Manager mit. Als Gradmesser  könne die Frage dienen, wo intelligente Automatisierung aufhöre und KI anfange. Fey: „Auf dieser Basis müssen Unternehmer entscheiden, ob KI im eigenen Betrieb sinnvoll ist – oder ob bereits ein hoher Automatisierungsgrad ausreicht.“

Asteelflash möchte KI nicht mehr missen
Ein weiteres Unternehmen, das schon seit einigen Jahren auf KI setzt, ist Asteelflash aus dem Kreis Hersfeld-Rotenburg. Felix Timmermann, Geschäftsführer East EMEA Region, möchte den Einsatz neuer Technologien nicht mehr missen. 
In der Bad Hersfelder Niederlassung der Gruppe, die zu den führenden Firmen der EMS-Branche (Elektronikfertigung) zählt, kommt KI in verschiedenen Bereichen zum Einsatz – beispielsweise bei Maschinen, mit denen Bauteile für die Elektronikproduktion gezählt werden, indem aus Bildern gezählte Bauteile abgeleitet werden. Die Vorteile, diese Arbeit vom Menschen auf die Maschine zu übertragen, liegen für Timmermann auf der Hand. „Im Wesentlichen können wir die Qualität der Zählung verbessern, außerdem geht es deutlich schneller. Ein Mensch brauchte bis zu sechs Minuten, um eine Rolle zu zählen“, sagt er. „Jetzt dauert es zehn Sekunden.“
Der Faktor Zeit spiele eine große Rolle beim Einsatz diverser Technologien. Computer könnten einfache Tätigkeiten häufig schneller und besser lösen als Menschen. Das sei nicht zu unterschätzen. Timmermann: „Es ist in Teilen sicher effizienter – und hilft uns, in einer Hochkostenregion wie Deutschland wettbewerbsfähig zu bleiben.“
Technologie hilft, Arbeitsplätze zu sichern 
Genau dies könne sich auch positiv auf die Beschäftigten auswirken. Das Bewusstsein dafür sei bei den Mitarbeitern genauso präsent wie bei der Geschäftsführung. Durch eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit kämen Produkte, die an Low-Cost-Standorten gefertigt würden, zurück. Das könne wiederum Arbeitsplätze sichern – der Einsatz von Maschinen und Technologien würde  daher nicht unbedingt als Konkurrenz gesehen.
Größere Protestwellen im Unternehmen habe er daher noch nie erlebt, berichtet Timmermann. Entsprechend sieht er auch hinsichtlich der zunehmenden Nutzung von KI keine Probleme. „Überall da, wo wir sich wiederholende Aufgaben haben und der Mensch somit keinen Mehrwert bieten kann, sondern seine verfügbare Ressource im Prinzip nur verbraucht wird, wollen wir sie weiter ausbauen“, kündigt er an. „Auch unsere Mitarbeiter sind hochmotiviert, solche Technologien einzuführen, was eng damit zusammenhängt, dass sie nicht als Konkurrenz zur Arbeit gesehen werden, sondern als Hilfe.“
Grundsätzlich ließe sich KI überall dort sehr gut einsetzen, wo überschaubare Komplexität mit repetitiven Aufgaben zusammenkäme. Solche also, die für Menschen mit hohem Aufwand, aber wenig geistiger Anstrengung verbunden sind. Wenn man ihnen solche abnehmen und automatisieren könne, finde man eine hohe Akzeptanz bei den Kollegen, meint Timmermann. 

Mittelstand: CIO 2018 kommt aus Kassel 
Dank einer eigens entwickelten intelligenten Sensortechnik hat die Kasseler ARVOS GmbH | SCHMIDTSCHE SCHACK ein neues digitales Vorhersagesystem kreiert. Vor allem dafür haben die Computerwoche und das CIO-Magazin Axel Kindgen, Chief Information Officer (CIO) und Chief Digital Officer (CDO) beim Weltmarktführer für Spaltgaskühler, den Spitzenplatz als CIO des Jahres 2018 in der Kategorie Mittelstand verliehen. 
Basierend auf KI und Cloud-Technologie hat das Unternehmen ein Vorhersagesystem entwickelt, mit dessen Hilfe Betreiber den Zustand einer chemischen Anlage jederzeit überprüfen können. Die neuen Sensoren in den Apparaten senden die Daten über ein Gateway in eine Cloud. 
Algorithmen verarbeiten diese, das Rechenmodell wurde mithilfe Künstlicher Intelligenz trainiert. Beispielsweise kann das Reinigen einer Anlage jetzt sieben bis acht Wochen im Voraus prognostiziert werden – mit einer Genauigkeit von zwei Tagen Differenz. 
Dank der neuen Technik können Ersatzteile und Spezialisten von langer Hand geordert werden. Bei einem Fehler müssen Mitarbeiter bislang die Anlage komplett herunterfahren, um nach diesem zu suchen. Nur so lässt sich in Erfahrung bringen, welches Ersatzteil benötigt wird. Erst dann können sie es bestellen und Experten für den Einbau ordern. Nicht selten verstreichen zwei Wochen oder mehr, bis das Herzstück der chemischen Anlage wieder den Betrieb aufnimmt. Der Produktivitätsausfall beläuft sich auf circa 500.000 Euro pro Tag. 
Die intelligente Technik der ARVOS GmbH | SCHMIDTSCHE SCHACK arbeitet wie ein Facharzt, der Diagnose und Prognose stellt. Zwei Jahre hat der Weg von der Idee bis zum Prototypen gedauert. Die Suche nach dem ersten Partner ist im vollen Gang. „Die Petrochemie ist eine extrem konservative Branche“, ordnet Dr. Jörg Weidenfeller ein, Leiter Forschung und Entwicklung. Doch die Mentalität ändere sich: „Jedes Unternehmen erhält einen enormen Mehrwert, wenn es die Daten in der Cloud teilt.“ 

Was wollen wir auf gar keinen Fall?
Für die interne Ausrichtung des Maschinenbauers bleibt das neue Geschäftsmodell ebenfalls nicht ohne Folgen. Können wir die erforderlichen Prozesse in der bestehenden Struktur abbilden? Was müssen wir ändern? Welche Mitarbeiter benötigen wir? Und, ganz entscheidend: Was wollen wir auf gar keinen Fall? 
So skizzierte, bewertete und verwarf das Team verschiedene Geschäftsmodell-Optionen. „Wir haben uns immer gefragt, was auch die Randbereiche sind, die groß werden könnten“, legt Kindgen dar. Die neuen Möglichkeiten der digitalen Spaltgaskühler-Überwachung hätten bereits das Interesse von Versicherungskonzernen erregt. 
Bei allen Überlegungen kristallisierte sich ein Leitsatz allerdings sehr früh heraus, hält Kindgen fest: „Unsere Maßgabe ist, immer selbst Herr des Verfahrens zu sein und unsere Idee nicht an Entwicklungsfirmen abzutreten.“ Weidenfeller ergänzt: „Wir bauen ein Netzwerk auf, das wir orchestrieren. Wir setzen die Puzzleteile zum Gesamtbild zusammen.“