Kollaborative KI in die Fertigung integrieren
Die verarbeitende Industrie ist ein bedeutender Wirtschaftszweig in der EU. 80 % aller EU-Exporte stammen aus der Branche, und ein Fünftel der Bevölkerung sind in ihr angestellt. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, muss auf eine fehlerfreie Produktion hingearbeitet werden, insbesondere wenn Präzision und Sicherheit entscheidend sind.
Integration und Optimierung
Das Hauptziel von OPTIMAI bestand darin, die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) zu nutzen, um Fertigungsfehler zu verhindern. Die Produktionsabläufe sollten mit fortschrittlicher Überwachung und Kontrolle optimiert werden, um hochwertige, zuverlässige Produkte herzustellen. Das Projekt war am Zentrum für Forschung und Technologie Hellas (CERTH) in Griechenland angesiedelt. Der Fokus lag auf mehreren Bereichen: Zusammenarbeit von Mensch und Maschine, intelligente Automatisierung, Rechnersehen, KI-gestützte Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle. Durch die Integration dieser neuen Technologien sollten intelligentere, flexiblere Produktionslinien entstehen – für mehr Produktivität und weniger Abfall und Energieverbrauch. „Mangelware bedeutet Ressourcen- und Energieverschwendung – durch weniger Abfall wird die Industrie also wettbewerbsfähiger“, erklärt der Projektkoordinator Nikolaos Dimitriou, ein Forscher für Informationstechnologie am CERTH. „Wir wollten die fortschrittlichste KI auf die Fertigung anwenden, damit die Produktion besser und effizienter wird, um Mängel vorhersehen.“
Anwendung in der Praxis
Das OPTIMAI-Team hat mit drei Herstellern aus verschiedenen Branchen und mit einzigartigen Herausforderungen in Europa zusammengearbeitet. Die Ziele wurden konkret auf die Anforderungen der drei Pilotprojekte ausgerichtet. Dann wurden zunächst eingehende Studien zu den einzelnen Anforderungen und Herausforderungen der Werke durchgeführt. In einer Referenzarchitektur wurden die notwendige Software und die Hardwarekomponenten für jedes Werk zusammengefasst. In jedem Fall wurden greifbare Ergebnisse erzielt. Für Microchip Technology im Vereinigten Königreich wurde ein geschlossenes KI-System entwickelt, um das Aufbringen von Klebstoff auf gedruckte Leiterplatten zu automatisieren. Dabei wurde die Klebstoffmenge überwacht, der Druck in Echtzeit angepasst und eine gleichbleibende Qualität sichergestellt, um Fehler zu minimieren. Bei Televés in Spanien wurden mit KI-gestütztem Rechnersehen Defekte an Antennen in Echtzeit erkannt. So konnte Mangelware automatisch aussortiert werden, bevor sie in die Produktionslinien gelangt, um die Effizient deutlich zu steigern. Schließlich wurde für Kleemann in Griechenland ein KI-gestütztes System entworfen, um die Kalibrierung der Aufzugventilblöcke zu optimieren. Das sorgt nicht nur für mehr Komfort und Energieeffizienz, sondern auch zu weniger Lärmbelastung, sodass die Fahrt im Aufzug insgesamt angenehmer ist.
Methodik mit menschlicher Beteiligung
KI birgt zwar immenses Potenzial für die Industrie, doch laut Dimitriou „hat das Team von OPTIMAI anerkannt, dass die menschliche Erfahrung von unschätzbarem Wert ist, um die Leistung der KI anzuheben“. Daher war bei vielen Prozessen ein kollaborativer Ansatz wichtig, zum Beispiel zum Training der KI-Modelle. Hier stellten Menschen das Wissen bereit und markierten Daten zu defekten Proben. Die KI-Lösungen wurden von menschlichen Fachkräften verifiziert und verfeinert und bei der Aufgabenoptimierung arbeiteten Menschen und KI gemeinsam an optimalen Lösungen. Mit der Methodik wurden auch das Vertrauen und die Akzeptanz von KI-Technologie bei der Belegschaft gestärkt. Gleichzeitig erhielten sie die Kompetenzen und das Fachwissen, um in einer zunehmend KI-gestützten Industrielandschaft erfolgreich zu sein. Das Team erwartete zunächst Widerstand vom Personal, doch durch den Ansatz mit menschlicher Beteiligung war das Interesse und Engagement der Mitarbeitenden beispiellos. Die Arbeitnehmenden nahmen gern am Projekt teil und waren bereit, zu lernen, sich anzupassen und neue Kompetenzen für die Veränderungen durch die KI-Integration zu erwerben. „Die meisten Mitarbeitenden wollten eingebunden werden“, ergänzt Dimitriou. „Sie wollten wissen, an was wir arbeiten und wozu KI fähig ist. Das war ein schönes Beispiel, wie Menschen und KI erfolgreich koexistieren können.“ Der Erfolg von OPTIMAI liegt in genau diesem kollaborativen Ansatz, bei dem die Stärken der KI und der menschlichen Erfahrung genutzt werden. KI-Technologien werden stets weiterentwickelt, sodass die Erkenntnisse und Ergebnisse aus dem Projekt enorm wertvoll sein werden, um eine effiziente, nachhaltige und zukunftssichere Fertigung in der EU aufzubauen.
Schlüsselbegriffe
OPTIMAI, CERTH, Fertigung, KI, Methode mit menschlicher Beteiligung, fehlerfrei, KI-gestützt, wettbewerbsfähig, Zusammenarbeit