Fabrikroboter werden intelligenter

Sie müssen nicht lange suchen, um Beispiele dafür zu finden, wie sich künstliche Intelligenz (KI) auf das tägliche Leben der Menschen auswirkt. Beweise dafür, dass Computer intelligentes Verhalten simulieren können, sind digitale Assistenten – wie Alexa von Amazon und Siri von Apple –, die in letzter Zeit in Haushalten auf der ganzen Welt aus dem Boden geschossen sind. Sie können es auch in Diensten wie Google Translate und in Callcentern für Produkte wie Microsoft-Software sehen, wo KI-gestützte „Chatbots“ Menschen begrüßen und ihre Probleme lösen. Auch die neue Generation autonomer Autos, die jetzt auf die Straße kommt, nutzt KI. Und auch im industriellen Produktionsprozess nimmt künstliche Intelligenz schnell Fahrt auf – und im Allgemeinen in der Fertigung im Besonderen. Während Roboter und Automatisierung in der Fertigung nichts Neues sind, unterscheidet sich die neue Generation von Robotern von ihren Vorgängern dadurch, dass sie beginnen, selbstständig zu denken, Entscheidungen zu treffen und ohne weitere Programmierung zu lernen.

Ein typischer Industrieroboter, der heute verwendet wird, ist so programmiert, dass er eine einzelne Aufgabe sehr präzise und genau ausführt. Allerdings müssen solche Roboter bei jeder Produktionsänderung von Grund auf neu programmiert werden, was Zeit und technisches Know-how erfordert. Im Gegensatz dazu können mit KI ausgestattete Roboter zum „maschinellen Lernen“ fähig sein – der Fähigkeit, sich selbst neu zu programmieren, indem sie eine Aufgabe üben und lernen. Dazu setzen sie auf ein tiefes neuronales Netz, das zum Beispiel einen Roboterarm steuert. Im Laufe der Zeit variiert das Netzwerk das Verhalten des Arms und bevorzugt Aktionen, die ihn einem Endziel näher bringen, wie das Aufheben eines bestimmten Objekts. Der Prozess kann auch beschleunigt werden, indem viele Roboter zusammenarbeiten und dann teilen, was sie gelernt haben.

Dieser Trend wird wahrscheinlich dazu führen, dass Industrieroboter aus den Käfigen, in denen sie derzeit aus Sicherheitsgründen positioniert sind, in die Fabrikhalle vordringen, wo sie immer komplexere Aufgaben ausführen und mit menschlichen Arbeitern interagieren und zusammenarbeiten werden. Dies ebnet den Weg für eine hybride Belegschaft, in der Menschen und Maschinen zusammenarbeiten.

Laut der Marktforschungsberatung IDC werden bis 2020 rund 60 % der Werksmitarbeiter in den 2.000 größten Fertigungsunternehmen der Welt mit Assistenztechnologien wie Robotik, 3D-Druck, KI und künstlicher oder virtueller Realität arbeiten, die Automatisierung ermöglichen.

Ein Beispiel ist der YuMi-Roboter des schwedisch-schweizerischen Unternehmens ABB, der zwei Arme hat, mit KI, Sensoren und Kameras ausgestattet ist und in der Lage ist, mit Menschen zusammenzuarbeiten, um ziemlich heikle Aufgaben zu erfüllen.

Um künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in Produktionsumgebungen zu ermöglichen, müssen riesige Datenmengen aus einer Reihe von Eingabequellen wie Metallbearbeitungswerkzeugen, Bergbauausrüstung, Arbeitsausrüstung und Datenbanken analysiert werden. Auf diese Weise kann die KI eine ganzheitliche Sicht auf historische, Echtzeit- und prognostizierte Vorgänge erstellen und ein riesiges Netzwerk miteinander verbundener Sensoren und Robotik innerhalb einer Mine oder Anlage steuern. Eine solche Konstellation wird verschiedentlich als Industrie 4.0 oder intelligente Fabrik bezeichnet.

Während der Trend zur KI in der Industrie noch am Anfang steht, geht es rasant voran. Anfang des Jahres gaben beispielsweise ABB und IBM bekannt, dass sie zusammenarbeiten werden, um die Entwicklung des Bereichs zu beschleunigen, indem sie das Know-how von ABB in Robotik und Automatisierung mit IBMs KI Watson kombinieren.

Eine solche Anwendung der Zusammenarbeit wird darin bestehen, dass Watson dabei hilft, Fehler zu finden, indem er Produktionsbilder in Echtzeit analysiert. Bisher wurden solche Inspektionen manuell in einem langsamen und fehleranfälligen Prozess durchgeführt. Der Einsatz von KI verspricht, die durch Produktionslinien fließenden Mengen zu erhöhen und gleichzeitig die Genauigkeit und Konsistenz durch schnelleres Eingreifen von Qualitätskontrollexperten zu verbessern.

Intelligente Roboter sind nicht der einzige Bereich, in dem Fertigungsunternehmen den Einsatz von KI in Betracht ziehen. Sogenannte „Chatbots“ werden in verbraucherorientierten Sektoren alltäglich, um den Kundenservice effizienter und benutzerfreundlicher zu gestalten.

Chatbots sind Computerprogramme, die mithilfe künstlicher Intelligenz natürlich fließende Gespräche mit Menschen führen. Sie werden von Unternehmen verwendet, um Kunden oder Mitarbeitern Hilfe und Unterstützung zukommen zu lassen.

Seco prüft die Möglichkeit, Chatbots in seinen Kundenschnittstellen einzusetzen, um den Service für Routineanfragen oder -aufgaben zu verbessern und zu beschleunigen. „Wir untersuchen und evaluieren verschiedene Optionen und wie sie am besten mit unseren anderen Systemen zusammenarbeiten können, während wir gleichzeitig die Fähigkeit haben, zu lernen und uns weiterzuentwickeln“, sagt Brent Wilkinson, Inhaber von E-Commerce-Lösungen bei Seco.

Chatbots könnten sich um die größeren Mengen relativ einfacher und routinemäßiger Anfragen kümmern, sodass die Kundendienstmitarbeiter mehr Zeit haben, sich um komplexere Probleme zu kümmern.

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