Künstliche Intelligenz: Herausforderungen und Best Practices in Maschinenbau und Intralogistik

Am 23. Mai 2019 fand der 8. Bayerische Innovationskongress „Technologische Innovationen Künstliche Intelligenz“ an der Techbase in Regensburg statt. Die System Logistics GmbH hielt vor zahlreichen Zuschauern sowie Vertretern aus Politik, Wirtschaft, Lehre und Forschung die Keynote. Mehrere Referenten aus der Krones Gruppe zeigten spannende Einblicke, wie Künstliche Intelligenz bei Krones bereits genutzt wird und welches Potential diese für die Zukunft im Maschinenbau und der Intralogistik bietet. Einer der Referenten war Dr. Patrick Glauner, Innovationsmanager für Künstliche Intelligenz bei der Krones AG. Ich habe mit ihm über das Thema gesprochen.

Vorab zu seiner Person: Dr. Patrick Glauner promovierte an der Universität Luxemburg über die Erkennung von Elektrizitätsdiebstahl durch Maschinelles Lernen in Entwicklungs- und Schwellenländern. Er ist zudem Lehrbeauftragter für Künstliche Intelligenz an der Hochschule Karlsruhe. Zuvor war er beruflich bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) und an der Université du Québec à Montréal tätig. Er studierte Informatik am Imperial College London und an der Hochschule Karlsruhe und hat zusätzlich einen Abschluss als Master of Business Administration.

Herr Dr. Glauner, können Sie mir kurz und knackig erklären, was Künstliche Intelligenz (KI) ist?

Für den Begriff Künstliche Intelligenz (KI) existieren eine Vielzahl an Definitionen. Ich persönlich würde KI folgendermaßen definieren: KI hat das Ziel, menschliches Verhalten in Software und Hardware zu automatisieren. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist das selbst fahrende Auto, welches vollkommen selbstständig navigiert und damit menschliches Verhalten nachahmt.

Wie wird KI zukünftig unser Leben verändern?

KI wird enormen Einfluss auf unser Leben nehmen. Die meisten von uns haben schon heute täglich damit zu tun, ohne es direkt zu bemerken. Anwendungen wie Siri und Alexa, welche menschliche Sprache verarbeiten, haben längst Einzug in unser Leben gehalten. Auch Spamfilter sind ein klassisches Beispiel dafür, wie KI aus Beispielen statistische Muster ableitet und Entscheidungen trifft.

Besonders die Berufswelt wird durch KI starken Veränderungen unterworfen sein. So werden manche Tätigkeiten redundant und somit durch KI ersetzt. Andererseits werden viele neue Tätigkeitsfelder entstehen – KI wird zur Grundkompetenz auch außerhalb der Informatik, wie beispielsweise im Maschinenbau und der Intralogistik. Es finden sich zahlreiche weitere Beispiele, wie KI unser Leben verändern wird – zum Beispiel wird eine Diagnose beim Arzt in Zukunft unter Einsatz von KI schneller und präziser erfolgen. Jedoch wird die finale Entscheidung auch weiterhin beim Menschen, also in diesem Fall beim Arzt liegen.

Wie wird KI technisch umgesetzt?

Für die technische Umsetzung von KI gibt es im Wesentlichen zwei Ansätze: Bei Expertensystemen wird durch Logik und Regeln versucht, Zusammenhänge und Entscheidungsmöglichkeiten zu beschreiben, um daraus Verhalten abzuleiten. Beim Maschinellen Lernen wird bewusst nicht versucht, Details zu beschreiben, sondern der Computer erkennt aus Beispieldaten statistische Muster und kann diese auf andere Daten zur Entscheidungsfindung anwenden. Expertensysteme waren in der Vergangenheit sehr verbreitet. Seit einigen Jahren werden neue KI-Anwendungen jedoch überwiegend durch Maschinelles Lernen umgesetzt, da man komplexe Probleme oft schlichtweg nicht komplett durch Logik und Regel beschreiben kann. Meine Meinung ist jedoch, dass zukünftig beide Ansätze mehr miteinander verbunden sein werden, um das Beste aus beiden Welten zu kombinieren. Genau das tun wir auch in der Krones Gruppe.

Können Sie uns hierzu praktische Beispiele innerhalb der Krones Gruppe nennen?

Für Predictive Maintenance wird Maschinelles Lernen schon heute eingesetzt. So lässt sich aus Beispieldaten erkennen wann Teile ausfallen. Hierdurch können automatische Vorhersagen getroffen werden wann Teile beim Kunden in der Produktion ersetzt werden müssen. Wir nutzen Maschinelles Lernen mittlerweile auch zur Angebotskalkulation. Dabei nutzen wir Merkmale von in der Vergangenheit verkauften Sondermaschinen um Ressourcenverbräuche abschätzen zu können – z.B. Elektrizität von zu bauenden Sondermaschinen, die den individuellen Anforderungen der Kunden entsprechen. Hingegen nutzen wir Expertensysteme um durch Regeln zu beschreiben, wie Anlagen gebaut werden und helfen dabei, die Auftragsbearbeitung teilweise zu automatisieren und damit zu beschleunigen.

Welche konkreten Mehrwerte kann KI für die Krones Gruppe und deren Kunden bieten?

KI ist relevant für alle Bereiche der Wertschöpfungskette. Durch die Integration aller Daten entstehen enorme Potenziale um beispielsweise Kosten zu reduzieren, Fehler zu vermeiden sowie Ressourcenverbräuche und Wartezeiten zu optimieren.

Wo stehen wir beim Thema KI in der Krones Gruppe heute und in 5 Jahren?

Es gibt schon jetzt Umsetzungen von KI innerhalb der Krones Gruppe sowie in Kundenprojekten. In den kommenden Jahren wird KI verstärkt intern bei Krones Verwendung finden sowie extern in Maschinen und Anlagen eingesetzt werden, um die Wertschöpfungskette der Kunden zu optimieren.

Wo sehen Sie die größten Herausforderungen für KI?

Europa muss deutlich mehr in KI investieren, um nicht von China abgehängt zu werden. Nahezu jedes Geschäftsmodell wird durch KI massiv verändert. In China haben das sowohl die Politik als auch die Unternehmen verstanden und sehen KI daher als große Chance, mittelfristig die technologisch führende Nation zu werden. In diesem Bereich sind die die KI-Innovationen in China heute schon beeindruckend, aber zugleich auch erschreckend. Ich kann dazu das Buch „AI Superpowers: China, Silicon Valley, and the New World Order” empfehlen.

Was fasziniert Sie persönlich am Bereich KI?

Mich interessiert an KI, dass wir damit grundsätzlich Dinge optimieren, lästige Tätigkeiten automatisieren, Prozesse beschleunigen und Kosten reduzieren können. Technologisch gesehen finde ich KI zudem äußerst spannend: Bisher haben wir in vielen Prozessen der Informatik Best Practices bzw. Heuristiken verwendet, um Probleme zu lösen. Dies lässt sich durch KI grundsätzlich weiter optimieren. KI wird grundsätzlich einen Mehrwert für Menschen schaffen und unser aller Leben bequemer, einfacher und sicherer machen.

Danke für das spannende Gespräch!