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Künstliche Intelligenz in Produktionsunternehmen (KI-We)

Herausforderung

Im Kontext globaler Märkte finden sich Unternehmen in einem Umfeld immer kürzer werdender Innovations- und Produktlebenszyklen, volatiler Absatzmärkte, sinkender Stückzahlen sowie einer ständig zunehmenden Prozesskomplexität. Die Digitalisierung der industriellen Produktion (Industrie 4.0) bietet die Möglichkeit, diesen Herausforderungen zu begegnen, Flexibilitätspotenziale zu erschließen und der Wirtschaft Impulse durch neuartige Geschäftsmodelle zu geben.

Im Zuge der Digitalisierung der Produktion wird eine Vielzahl an Daten entlang der unternehmensinternen und unternehmensübergreifenden Lieferkette aufgenommen. Diese Daten sind sehr heterogen und können kaum oder nur mit sehr großem Aufwand mit klassischen Methoden der Datenanalyse durch den Anwender analysiert werden. Jedoch bieten diese Unternehmens- und Lieferkettendaten ein sehr großes Potenzial, bspw. um betriebliche Abläufe zu optimieren oder eine kontinuierliche datengestützte Verbesserung durchzuführen.

Ansätze aus dem Kontext der künstlichen Intelligenz oder des maschinellen Lernens bieten hier sehr vielversprechende Möglichkeiten für Unternehmen, sich das Potenzial existierender Daten zu Nutze zu machen. Es lässt sich jedoch feststellen, dass heute noch erhebliche Barrieren bei der Implementierung von Ansätzen der künstlichen Intelligenz gerade in kleinen und mittleren Unternehmen vorherrschen. Ein wesentlicher Grund dafür stellt der Mangel an Fachkräften, die sich mit der intelligenten Datenauswertung im Unternehmen beschäftigen, dar. An dieser Stelle setzt das skizzierte Vorhaben mit dem Ziel an, durch eine KI-Werkstatt eine Plattform zu schaffen, um Methoden der künstlichen Intelligenz bzw. des maschinellen Lernens praxisnah und umsetzungsnah in Unternehmen der Übergangsregion Lüneburg zu transferieren.

 

Ziel

Die andauernde gesellschaftliche Transformation hin zu einer Informationsgesellschaft erfordert es, dass auch Produktionsunternehmen sich intensiv mit der Datenerfassung und der effizienten Verarbeitung von Daten auseinandersetzen. Hierfür ist es unabdingbar, dass vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen der unbürokratische Zugang zum Kennenlernen der Einsatzmöglichkeiten, der effektiven Anwendung und dem Umgang mit ihren Daten gegeben ist. Aufbauend auf der 2017 ins Leben gerufenen Leuphana Lernfabrik soll daher an der Leuphana Universität Lüneburg eine KI-Werkstatt als Plattform für den Austausch zwischen Industrie und Wissenschaft sowie zwischen Unternehmen untereinander, für den Transfer von Erkenntnissen und Forschungsergebnissen sowie als Testumgebung für KI-Anwendungen geschaffen werden. Diese soll in erster Linie von Unternehmen der Übergangsregion Lüneburg genutzt werden können.

 

Ablauf

Der Aufbau der KI-Werkstatt untergliedert sich drei zentrale Arbeitsphasen. Zunächst werden Potentiale des Einsatzes von künstlicher Intelligenz in der Produktion in den Betrieben regionaler Akteure identifiziert und zu einem Katalog zusammengefasst. Zeitgleich wird auf Basis von Untersuchungen der Forschungsgruppe Produktionsmanagement der Leuphana, der Projektpartner sowie des Arbeitskreises Machine Learning der Region Lüneburg eine Methodik entwickelt, um Ansätze des maschinellen Lernens von Beispieldatensätzen in den Anwendungsfall der partizipierenden Unternehmen zu überführen. Es folgt eine einjährige Workshopreihe, in der Unternehmen und Wissenschaft in den praktischen Austausch gehen und gemeinsam sowohl an Beispieldatensätzen als auch Realdaten aus den Unternehmen den praktischen Einsatz künstlicher Intelligenz in der Produktion entwickeln. Hierfür werden Beispieldatensätze aus der Lernfabrikumgebung zunächst gemeinsam systematisch mittels Methoden des maschinellen Lernens untersucht und anschließend die wirkungsvollsten Verfahren auf spezifische Problemstellungen der Unternehmen angewandt und verbessert. Es folgt eine Konsolidierung und Dokumentation der Ergebnisse, sodass diese auch über den Projektzeitraum hinaus den Unternehmen der Region zur Verfügung stehen.

 

Nutzen

In erster Linie sollen die lokalen Unternehmen der Übergangsregion Lüneburg von der KI-Werkstatt profitieren. Es sind verschiedene hybride Workshopformate in der KI-Werkstatt und in partizipierenden Unternehmen angedacht, an denen Unternehmen bereits während des Projekts und natürlich auch im Anschluss partizipieren können. Die teilnehmenden Unternehmen werden zusammen mit Wissenschaftler*innen und auch Studierenden bestehende Datenbestände in ihren Unternehmen analysieren und bewerten und entsprechend ableiten, welche Methoden des maschinellen Lernens an welcher Stelle sinnvoll eingesetzt werden können und wie der Datenbestand eventuell zu erweitern ist, um bestimmte Verfahren anwenden zu können. Die Unternehmen sollen in die Lage versetzt werden, den eigenen Datenbestand auszuwerten und eine eigene KI-Roadmap zu erstellen und umzusetzen.

Team

  • Prof. Dr.-Ing. Matthias Schmidt
  • Alexander Rokoss, M.Sc.