KI revolutioniert Fabrikroboter: Schlauer, sicherer, effizienter

Man muss nicht weit suchen, um Beispiele zu finden, wie künstliche Intelligenz (KI) den Alltag der Menschen beeinflusst. Beweise für Computer, die intelligentes Verhalten simulieren können, finden sich in digitalen Assistenten – wie Amazons Alexa und Apples Siri –, die kürzlich in Haushalten weltweit aufgetaucht sind. Man sieht es auch in Diensten wie Google Translate und in Callcentern für Produkte wie Microsoft-Software, wo KI-gestützte „Chatbots“ Menschen begrüßen und ihre Probleme lösen. Die neue Generation autonomer Autos, die jetzt auf die Straßen kommen, nutzt ebenfalls KI. Und künstliche Intelligenz erobert auch schnell den industriellen Produktionsprozess – und die Fertigung im Besonderen. Während Roboter und Automatisierung in der Fertigung nichts Neues sind, hebt sich die neue Robotergeneration von ihren Vorgängern ab, weil sie beginnt, selbst zu denken, Entscheidungen zu treffen und ohne weitere Programmierung zu lernen.

Ein typischer Industrieroboter heute ist programmiert, einen einzelnen Job sehr präzise und genau auszuführen. Jedoch müssen solche Roboter bei jedem Produktionswechsel komplett neu programmiert werden – eine Aufgabe, die Zeit und technisches Know-how erfordert. Im Gegensatz dazu können KI-ausgestattete Roboter zu „Machine Learning“ fähig sein – der Fähigkeit, sich selbst durch Üben und Lernen einer Aufgabe neu zu programmieren. Dafür nutzen sie ein tiefes neuronales Netz, das beispielsweise einen Roboterarm steuert. Über die Zeit variiert das Netzwerk das Verhalten des Arms und bevorzugt Aktionen, die es näher an ein Endziel bringen, wie das Aufnehmen eines bestimmten Objekts. Der Prozess kann auch beschleunigt werden, indem viele Roboter zusammenarbeiten und teilen, was sie gelernt haben.

Dieser Trend wird wahrscheinlich dazu führen, dass Industrieroboter aus den Käfigen, in denen sie derzeit aus Sicherheitsgründen positioniert sind, auf den Shopfloor wechseln, wo sie zunehmend komplexe Aufgaben ausführen und mit menschlichen Arbeitern interagieren und kollaborieren. Das ebnet den Weg für eine hybride Belegschaft, in der Menschen und Maschinen zusammenarbeiten.

Laut Marktforschungsberatung IDC werden bis 2020 rund 60 % der Shopfloor-Mitarbeiter der 2.000 größten Fertigungsunternehmen weltweit neben Assistenztechnologien arbeiten, die Automatisierung ermöglichen, wie Robotik, 3D-Druck, KI und Augmented oder Virtual Reality.

Ein Beispiel ist der YuMi-Roboter des schweizerisch-schwedischen Unternehmens ABB, der zwei Arme hat, mit KI, Sensoren und Kameras ausgestattet ist und in der Lage ist, mit Menschen zusammenzuarbeiten, um recht filigrane Aufgaben auszuführen.

Um künstliche Intelligenz und Machine Learning in Fertigungsumgebungen zu ermöglichen, müssen massive Datenmengen aus einer Reihe von Eingabequellen analysiert werden – wie Zerspanungswerkzeuge, Bergbauausrüstung, Arbeiterausrüstung und Datenbanken. Dies erlaubt der KI, einen ganzheitlichen Blick auf historische, Echtzeit- und projizierte Abläufe zu schaffen und ein riesiges Netzwerk vernetzter Sensoren und Robotik in einer Mine oder Fabrik zu steuern. Ein solches Setup wird verschieden als Industry 4.0 oder intelligente Fabrik bezeichnet.

Obwohl es noch frühe Tage für den KI-Trend im Industriesektor sind, bewegen sich die Dinge schnell. Beispielsweise kündigten ABB und IBM Anfang dieses Jahres an, sie würden kooperieren, um die Entwicklung des Bereichs zu beschleunigen, indem sie ABBs Expertise in Robotik und Automatisierung mit IBMs KI Watson kombinieren.

Ein solcher Einsatz der Kollaboration wird sein, dass Watson hilft, Fehler durch Analyse von Echtzeit-Produktionsbildern zu finden. Bisher wurden solche Inspektionen manuell in einem langsamen und fehleranfälligen Prozess durchgeführt. KI einzusetzen verspricht, die Durchsatzmengen in Produktionslinien zu erhöhen, während Genauigkeit und Konsistenz durch schnelleres Eingreifen von Qualitätskontrollexperten verbessert werden.

Intelligente Roboter sind nicht der einzige Bereich, in dem Fertigungsunternehmen KI einsetzen. Sogenannte „Chatbots“ werden in kundenorientierten Sektoren immer üblicher, um Kundenservice effizienter und benutzerfreundlicher zu gestalten.

Chatbots sind Computerprogramme, die künstliche Intelligenz nutzen, um natürlich fließende Gespräche mit Menschen zu führen. Sie werden von Unternehmen genutzt, um Kunden oder Mitarbeitern Hilfe und Unterstützung zu bieten.

Seco prüft die Möglichkeit, Chatbots in seinen Kundenschnittstellen einzusetzen, um Service für Routineanfragen oder -aufgaben zu verbessern und zu beschleunigen. „Wir erkunden und evaluieren verschiedene Optionen und wie sie am besten mit unseren anderen Systemen zusammenarbeiten könnten, während sie auch die Kapazität haben, zu lernen und sich weiterzuentwickeln“, sagt Brent Wilkinson, E-Commerce Solutions Owner bei Seco.

Chatbots könnten den größeren Volumen relativ einfacher und routinemäßiger Anfragen übernehmen, sodass Kundenservicemitarbeiter mehr Zeit für komplexere Probleme haben.

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