Wettbewerbsfaktor KI | Deutscher Maschinenbau-Gipfel
News Maschinenbau-Gipfel 2019

Künstliche Intelligenz wird zum Wettbewerbsfaktor

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Auf dem Maschinenbau-Gipfel wird Klaus Bauer, Leiter Entwicklung Basistechnologie beim Werkzeugmaschinen-Hersteller Trumpf aus Ditzingen, über den Einsatz von KI in der Produktion berichten. Hier verrät er, wie sich Trumpf mit dem Technologiethema auseinandersetzt und welche Hürden dabei zu nehmen sind.


Herr Bauer, in welchem Zeitraum wird KI auf breiterer Basis eingesetzt werden (wenn überhaupt)?

Klaus Bauer: KI wird insbesondere von größeren Unternehmen bereits eingesetzt. Das Potenzial ist groß – für alles, was sich digitalisieren lässt, lässt sich auch KI anwenden. Die Technologie lässt sich in den Bereichen Fertigung, Einkauf, HR oder IT nutzen. KI ist eines der effizientesten Werkzeuge der Digitalisierung: Der richtige Einsatz entscheidet über den zukünftigen Erfolg oder Misserfolg von Unternehmen.

Wie würden Sie die ersten Erfahrungen rund um Deep Learning, das Nutzen neuronaler Netze für beispielsweise Sprach- oder Bildererkennung bewerten? Wo lagen und liegen die Hürden? Welche Lösungen haben Sie dafür gefunden?

Die Hürden liegen auch heute noch meist auf der Ebene der Datenbeschaffung, verbunden mit der notwendigen Datenqualität, um die Netze effizient trainieren und nutzen zu können. Häufig fehlen Sensoren, um eine Aussage zum Status des Systems zu liefern. Diese Rolle muss dann entweder der Mensch manuell übernehmen oder es müssen geeignete Schnittstellen mit Hilfe neuer Sensoren oder Kameras adaptiert werden. Wir nutzen heute nach Möglichkeit alle bereits verfügbaren Informationen unserer Systeme und erweitern bedarfsgerecht. 

Was bedeutet KI mit Blick auf Fachkräfte?

Für die Entwicklung von KI-Systemen benötigt es viel Fachwissen. Es gibt derzeit auf dem Arbeitsmarkt zu wenige IT-Fachkräfte. Es fehlen Softwareingenieure und -Entwickler, Spezialisten für Data Mining und Analyseverfahren. Daher setzen wir nicht nur darauf, unser Know-how durch Neuanstellungen aufzubauen. Wir kooperieren zusätzlich mit diversen Universitäten und industriellen Partnern und führen interne Schulungsinitiativen durch.

Künstliche Intelligenz

In welchen Bereichen nutzen Sie bereits selbstlernende KI-Systeme?

Trumpf arbeitet an Lösungen mit künstlicher Intelligenz sowohl in der eigenen Fertigung als auch für seine Produkte. Im Laservollautomat TruLaser 7030 beispielsweise entwirft in Zukunft eine KI eigene maschinelle Entnahmestrategien für Blechteile, um eine vollautomatisierte Entnahme zu ermöglichen. In der Entlade-Einheit der Maschine heben Pins die fertigen Blechteile aus dem Restgitter nach oben. Gelingt das den Pins nicht auf Anhieb, leitet die Maschine selbstständig einen neuen Entnahmezyklus ein. Den wiederholt die Maschine, wenn nötig mehrmals hintereinander bis es funktioniert. Diese sogenannten „Retry“-Versuche verarbeitet die Maschine und lernt aus ihnen und stellt die „Erfahrung“ für weitere Systeme zur Verfügung.

Eine weitere künftige Einsatzmöglichkeit von KI ist beispielsweise auch die Erkennung der Qualität von Schweißnähten beim Herstellen von Elektromotoren. Abweichungen müssen dort erfasst werden, um entsprechende Teile aussortieren zu können. In Zukunft kann der Computer dies zusammen mit einem optischen Sensor selbstständig durchführen. Ein Maschinenbediener markiert an einem Rechner dafür Bilder, die beispielhaft Schweißprozesse innerhalb und außerhalb eines vorab definierten Toleranzbereiches darstellen. Aus den Bildern und dem Urteil des Anwenders erschafft sich der Computer Regeln, die er anwenden kann, um ab dann selbst diese Prüfung durchzuführen. 

Spielt KI auch eine Rolle für die Industrie 4.0?


Wir forschen an und nutzen auch KI-Anwendungen im Service-Bereich. KI-basierte Systeme helfen schon heute anhand der Informationen aus klassischen Servicetätigkeiten, mögliche aktuelle und zukünftige Problemschwerpunkte zu erkennen und bieten den Mitarbeitern zeitnah Lösungen an. Wartungseinsätze lassen sich so immer genauer planen und zielgerichteter durchsetzen.
KI wird auch die Bedienung von Produktionssystemen verändern. Wir haben auf der Fachmesse Laser in München eine Laseranlage mit KI gezeigt, die sich intuitiv per Sprachbefehl steuern lässt – genau so, wie es etwa bei Smartphones mit Spracherkennung möglich ist. Die dafür konzipierte Anlage ist mit einem Markierlaser ausgestattet und zeigte erstmals das Potenzial von KI im Bereich der Lasermaterialbearbeitung. Künstliche Intelligenz ist die nächste Stufe der Automatisierung und eine Schlüsseltechnologie für die vernetzte Industrie. 

Autorin: Daniela Hoffmann