Mit der Weiterentwicklung von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning tauchen diese Anwendungen immer häufiger auch in Fertigungsbetrieben auf. Und sie sorgen für weniger Ausfälle, eine höhere Effizienz und damit mehr Gewinn.
Symbolbild von KI erstellt
Schweizer Qualität hat ihren Preis – das ist unbestritten. Besonders die Fertigungsindustrie kämpft mit dem starken Schweizer Franken, den hohen Löhnen und den gestiegenen Kosten im Land.
Klar ist: Artikel aus dem Ausland sind oft billiger, deshalb ist für einheimische Unternehmen wichtig, die Herstellungskosten ohne Abstriche an der Qualität im Griff zu haben. Hier kann die Automatisierung helfen, die Produktion günstiger und effizienter zu gestalten.
Das Schlagwort Industrie 4.0 verspricht schon seit Jahren Automatisierung, Effizienz und günstigere Preise. Und tatsächlich senken automatisierte Produktionsprozesse die Kosten, auch kann der Einsatz von KI bzw. Big Data Analytics die Produktqualität verbessern. Zudem reagiert ein Unternehmen damit schneller und flexibler auf Marktveränderungen.
Der Stand der KI-Dinge in der Produktion
Doch wie viel KI und Machine Learning steckt wirklich schon in den Produktionsbetrieben? Wie weit sind wir mit Industrie 4.0, wenn es um den Einsatz von Künstlicher Intelligenz geht?
Tatsächlich spielen diese Technologien eine immer wichtigere Rolle in der Fertigungsindustrie. Wir haben hier einige aktuelle Anwendungen und Entwicklungen zusammengetragen:
Vorausschauende Wartung:
KI-Systeme prognostizieren dank IoT-Sensoren (Internet of Things) den Verschleiss von Maschinenteilen und verhindern so Ausfälle.
Prozess- und Logistikdatenanalyse:
KI-Systeme werden eingesetzt, um die Datenmengen aus der Produktion zu analysieren. Muster werden erkannt, Verbesserungspotenziale eruiert und Prozesse optimiert.
Autonome Dinge (AuT):
IoT-fähige intelligente Maschinen, kollaborative Roboter und selbstnavigierende Fahrzeuge sind Beispiele für autonome Dinge, die in der Fertigung eingesetzt werden.
Qualitätssicherung:
Deep Learning-Technologien werden eingesetzt, um aus unstrukturierten Daten zu lernen und die Qualitätskontrolle zu automatisieren, indem sie beispielsweise Fehler in Echtzeit erkennen.
Maschinensteuerung:
Durch KI werden Industrieroboter intelligenter und können flexibler auf Veränderungen reagieren. Dies erhöht die Effizienz und Sicherheit in der Produktion.
Mensch-Roboter-Kollaboration:
KI ermöglicht eine engere Zusammenarbeit zwischen
Menschen und Robotern, Arbeitsabläufe werden effizienter.
Digitale Geschäftsmodelle:
KI ermöglicht die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, die auf digitalen und datenbasierten Ansätzen beruhen.
Additive Fertigung (3D-Druck):
Diese Technologie unterstützt die schnelle Prototypenerstellung und die Fertigung von Endprodukten direkt aus digitalen Modellen, was die Flexibilität und Geschwindigkeit der Produktion erhöht.
Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR):
AR und VR können für Trainingszwecke, zur Visualisierung komplexer Arbeitsprozesse oder zur Fernwartung eingesetzt werden.
Digitale Zwillinge:
Dies sind digitale Abbilder physischer Systeme, die in Echtzeit aktualisiert werden. Sie können zur Simulation, Analyse und Optimierung von Produktionsprozessen genutzt werden.
Cyber-Physische Systeme (CPS):
Diese Systeme verbinden digitale und physische Prozesse.
Sie ermöglichen es, dass Änderungen in der digitalen Planung direkt physische Aktionen in der Produktion auslösen.
KI und ML sind bereits tief in die Fertigungsprozesse der Unternehmen integriert. Die Technologien entwickeln sich dabei ständig weiter und eröffnen neue Möglichkeiten.
Es geht jedoch auch um das Internet der Dinge (IoT) bzw. das Industrielle Internet der Dinge (IIoT), die Cloud-Konnektivität, Big Data, Robotik... Diese Technologien ermöglichen eine moderne Fertigung und intelligente Fabriken. Produktivität, Effizienz und Flexibilität werden gesteigert sowie fundierte Entscheidungen getroffen.
KI und ML sind in der Fertigung nicht mehr nur theoretische Konzepte, sie sind real und tragen wirksam zur Optimierung von Produktionsprozessen bei. Die Beispiele zeigen auch, dass Industrie 4.0 tatsächlich transformative Veränderungen in der Industrie bewirkt.
Umfrage zeigt wenig Einsatz von KI und ML
In einer kleinen, nicht repräsentativen Umfrage haben wir Schweizer KMU im Fertigungsbereich gefragt, welche Technologien aus dem Industrie 4.0-Bereich sie bereits einsetzen. Die Resultate sind ernüchternd: Obwohl viele Möglichkeiten zur Automation bereits verfügbar sind, setzt ein grosser Teil der Unternehmen diese nicht oder nur zum Teil ein.
«Welche Industrie 4.0- oder Smart-Factory-Konzepte und Technologien setzen Sie ein?» war die erste Frage. Volle 50% der Antwortenden sagten knallhart: Keine. Erstaunlich, angesichts der vielfältigen Möglichkeiten, welche diese Systeme bieten.
Die anderen 50 Prozent nannten mehrheitlich Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) mit 41,67% sowie Robotik/Automatisierung sowie Big Data/Analytics mit jeweils 25%. Dabei konnten mehrere Antworten gegeben werden.
Bei der Frage «In welchen Gebieten kommen diese Technologien bei Ihnen zum Einsatz?» sagte die Mehrheit (83,3%) bei der Automatisierung von Standardprozessen. Weiter setzten je 33% KI zur Optimierung der Produktionsprozesse sowie für Predictive Maintenance ein. Ferner werden unter anderem auch Business Intelligence, Additive Fertigung (3D-Druck), Energie- und Ressourcenmanagement sowie Systeme zur Optimierung der Lieferkette eingesetzt.
Geld ist kaum das Problem
Auf die Frage, warum Unternehmen auf diese Technologien setzten oder eben nicht, waren Geld und Widerstand innerhalb der Belegschaft eigentlich keine Themen. Viel mehr fehle es den Betrieben am Know-how und insbesondere den Fachkräften. Und auch scheint Zeitmangel ein wichtiger Faktor zu sein.
Ganz klar kam heraus: Die Unternehmen brauchen konkrete und umsetzbare Orientierungshilfen im Dschungel der Angebote. Hier wäre es wünschenswert, wenn die IT-Anbieter weniger mit Buzzwords spielen und mehr handfeste Lösungen präsentieren würden.
Auf die Frage an die Fertigungsunternehmen, welche noch keine Industrie 4.0-Technologien einsetzen, welche denn in ihren Augen am gewinnbringendsten wären, war das Resultat eindeutig: Mit grossem Vorsprung (55,5%) wurden Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen genannt. An zweiter Stelle kam Industrielles Internet der Dinge (IIoT) mit 33% und an dritter Stelle Robotik und Automatisierung. Weiter interessieren noch Additive Fertigung (3D-Druck), Augmented- bzw. Virtual Reality oder auch der Einsatz von Blockchain.
Auch bei der letzten Frage: «Wie sehen Sie die zukünftige Rolle von Industrie 4.0 und Smart-Factory-Technologien in Ihrem Unternehmen?» sind die Lager wieder geteilt. 50% sehen den Einsatz dieser Systeme als wichtig bis sehr wichtig, während 17% unentschieden sind und ein Drittel diese Technologien als für sie unwichtig einstuft.
Warum das so sein kann, hat jemand treffend beschrieben: «Spannende Sache, kenne ich aus meiner Zeit bei früheren Arbeitgebern. Leider haben wir bei uns aktuell aber noch ganze andere Themen, welche uns an der Basis hindern, überhaupt so weit in die Zukunft zu denken.»
Fazit:
Die technologischen Möglichkeiten für die Automatisierung der Fertigung sind vorhanden und werden auch stets weiterentwickelt. Doch es fehlen in den Unternehmen oft das Know-how, die nötigen Fachkräften sowie die Zeit, um sich damit zu beschäftigen. Vielmehr sind es grundlegende Themen, welche die Schweizer KMU noch immer umtreiben, die Priorität liegt auf dem Kerngeschäft.
Schade, dass viele KMU hier die Chancen nicht packen, welche Ihnen mit den Technologien geboten werden. Hier gilt es, den Anschluss mit den international tätigen Unternehmen nicht zu verlieren. Und da kann eben die Automation der Fertigung tatkräftig mithelfen.
Der Beitrag erschien im topsoft Fachmagazin 24-2
Das Schweizer Fachmagazin für Digitales Business kostenlos abonnieren
Abonnieren Sie das topsoft Fachmagazin kostenlos. 4 x im Jahr in Ihrem Briefkasten.