ATKI: Von sprechenden Pumpen und zusammenarbeitenden Robotern

Künstliche Intelligenz ist vieles: disruptiv, hilfreich, faszinierend – und manchmal auch angsteinflößend. Um die Einstiegshürden zur Anwendung der Technologie gerade im Mittelstand zu senken, klärt das Fraunhofer IIS/EAS mit seinem Anwendungs- und Testzentrum Künstliche Intelligenz (ATKI) auf und zeigt die Möglichkeiten von Digitalisierung, Algorithmen und Co.

„Die Potenziale von Künstlicher Intelligenz sind immens“, erklärt Prof. Dr. Peter Schneider. Der Wissenschaftler kommt täglich mit den vielen Anwendungsmöglichkeiten der Algorithmen in Berührung, als einer der beiden Leiter des Fraunhofer IIS-Institutsteils zur Entwicklung Adaptiver Systeme (EAS) ist es sein Anspruch, dieses Wissen auch in die Praxis weiterzugeben. „Häufig schwingen bezüglich KI noch Vorbehalte mit“, erklärt er. Nicht zuletzt aus diesem Grund haben sich Schneider und sein Team aufgemacht, um vor allem kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) die Möglichkeiten des wertvollen Einsatzes von Künstlicher Intelligenz näherzubringen. „Denn grundsätzlich ist definitiv eine große Bereitschaft da, etwas zu tun“, meint er.

Das Anwendungs- und Testzentrum KI (ATKI), das aktuell am Fraunhofer IIS/EAS-Standort in Dresden entsteht, spricht aktiv die Bedürfnisse und Herausforderungen von KMU an. „Dahinter steckt die Grundidee, den gesamten Entwicklungsprozess im Unternehmen zu unterstützen“, erklärt Schneider. Je nach Firma geht das ATKI auf unterschiedliche Herausforderungen bei der Einführung von KI ein, Schneider identifiziert drei an der Zahl: den wirtschaftlichen Nutzen, die technische Machbarkeit sowie die Akzeptanz und Reife für den Einsatz der Technologie. Letzteren Punkt nennen die Forschenden „Readiness“, sie ist die Grundvoraussetzung, um die KI-Reise anzutreten. Denn tatsächlich stehen Unternehmen an ganz unterschiedlichen Leveln in Bezug auf KI. Kommt ein KMU auf das Team zu, läuft der Weg von Idee bis zur Implementierung in mehreren Schritten ab: Zuerst wird ein sogenannter „Quick Check“ durchgeführt, mit dem die Voraussetzungen evaluiert werden. Anschließend gibt es Kurz-Workshops im Sprint-Format, die einen Tag lang dauern. KMU, die weiteren Bedarf haben, besprechen in einer bis zu zehntägigen Beratung ihren speziellen Use Case, bevor es anschließend zu einer langfristigen Projektbegleitung kommt, die sich über ein halbes Jahr erstrecken kann. „Durch diese schrittweise Vorgehensweise können wir die individuellen Herausforderungen gut angehen und dabei stets im guten Dialog mit den Unternehmen stehen“, sagt Schneider aus seiner Erfahrung.
 

Verschiedene Use Cases bereits umgesetzt
 

Das Team des ATKI besteht aus 35 Personen, die bereits mehrere Projekte mit KMU aus Sachsen und ganz Deutschland umgesetzt haben. Peter Schneider erinnert sich an ein Projekt, als eine KI-basierte Zustandsüberwachung für Axialpumpen realisiert wurde, wie sie in Baumaschinen, im Schiffbau oder in der Prozessautomatisierung zum Einsatz kommen. „In diesen Bereichen sind Anlagenstillstände extrem teuer“, weiß der Wissenschaftler. Mit der gefundenen Lösung kann die Fehlerquote in Zukunft deutlich verringert werden. In einem weiteren Projekt wurden elektrische Ströme an Synchronmotoren ausgewertet, um Verschleiß und daraus mögliche Ausfälle ableiten zu können. Das Projekt ist schließlich in den Produkttest eingeflossen.

Neben der Zustandsüberwachung profitieren KMU von der Technologie in vielen weiteren Anwendungsfällen. Das reicht von der Qualitätsoptimierung über die Inline-Prozessregelung bis hin zur Werkerassistenz. Mit KI können zudem Roboter kollaborieren und sich selbst organisieren.

ATKI mit drei Oberthemen rund um Künstliche Intelligenz

Schneider fasst die Forschungsthemen des ATKI in drei große Bereiche zusammen: Adaptive Produktionssysteme, zu denen etwa die Zustandsüberwachung gehört, Kollaborative Robotik und die Integration von Edge KI in den Unternehmen. Für Schneider und sein großes Team ist das ATKI eine gute Möglichkeit, um KMU in Deutschland niedrigschwellig an Künstliche Intelligenz heranzuführen und ihnen damit künftig mehr Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz zu ermöglichen. „Unternehmen nehmen das Angebot sehr gut an und sehen den Nutzen“, ist er sich sicher.