Künstliche Intelligenz in der Industrie: Zwei Pilotprojekte im Porträt

Künstliche Intelligenz in der Industrie Zwei Pilotprojekte im Porträt

IT-Projekte aus den Bereichen Künstliche Intelligenz, Internet der Dinge und vor allem konkrete Anwendungen – dafür steht das Technologie-Netzwerk it‘s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe. In den Forschungsprojekten treiben Unternehmen und Wissenschaft Spitzentechnologien voran. Seit einem Jahr ist die itelligence AG als Kernunternehmen dabei und bringt seine langjährige Expertise ein. Die Themen des Netzwerks überschneiden sich ideal mit denen von itelligence: Digitalisierung, neue Technologien und Lösungen entwickeln und in der Praxis erproben.

Dies ist der zweite Beitrag unserer Blogreihe “Innovation Networks“. Denn durch Kooperationen zwischen Industrie, Forschung und Start-ups gestalten wir gemeinsame Innovationen und somit langfristig unsere Zukunft. Die Reihe bietet Einblicke in die Partnerschaften von itelligence und zeigt die Vorteile von Kooperationen und der Nutzung dieser Ökosysteme auf.

Seit Oktober ist unser Unternehmen an aktuellen Forschungsprojekten unter dem Titel Kompetenzzentrum KIAM „KI am Arbeitsplatz“ aktiv beteiligt – immer mit dem Ziel, intelligente Lösungen mit den Industrie- und Forschungspartnern zu erstellen, die Ergebnisse verfügbar zu machen und die erprobten Technologien in weiteren Unternehmen umzusetzen. An folgenden Leuchtturmprojekten sind wir aktiv beteiligt:

1) KI und Mensch kooperieren bei der Integrierten Business Planung

Projektpartner: TH OWL, Dr. Oetker, IG Metall, itelligence AG, Fraunhofer IEM

Komplexe und schnelllebige Faktoren und Einflüsse machen eine Integrierte Businessplanung (IBP) für den Menschen schwierig und rufen nach technologischer Unterstützung. Besonders bei der Identifikation der Demand Influencing Factors (DIF) und bei der Analyse kausaler Zusammenhänge klingt der Einsatz Künstlicher Intelligenz vielversprechend. Allerdings hängt der tatsächliche Erfolg der KI-Methoden von vielen Fragen ab: Wie wirkt eine KI-basierte IBP auf die Arbeitsgestaltung? Inwiefern werden Mitarbeiter in Planungsaufgaben entlastet? Welche Aufgaben übernimmt der Mensch in einer Kooperation mit einer KI? Wie lässt sich die Akzeptanz von KI-Anwendungen erhöhen?

Diese Fragen klärt das Leuchtturmprojekt, indem es nachvollziehbare, kooperative KI-Methoden zur Unterstützung der menschlichen Arbeitskraft in der Absatzplanung durchspielt. Damit soll das Projekt zu einem Kulturwandel bezüglich der Interaktion mit maschineller Intelligenz beitragen. Um die Akzeptanz der KI-basierten Entscheidungen zu erhöhen, werden menschliche Erfahrungswerte sowohl in die Entscheidungsfindung der KI einfließen, als auch mit den Analyseergebnissen der KI abgeglichen. Die Projektpartner bewerten die umgesetzte intelligente Absatzplanung – hinsichtlich ihrer Transparenz, ihres Akzeptanzlevels, ihres Potenzials zur Entlastung von Arbeitskräften und ihrer Effizienz vor dem Hintergrund verschiedener Nutzergruppen entlang der Wertschöpfungskette.

Die ausgewählten KI- und Fusionsmethoden sollen in einem Konzept zur intelligenten Absatzplanung münden. Das Konzept wird demonstrativ für den ausgewählten prototypischen Use Case umgesetzt („Demonstrator“). itelligence bringt ihre langjährige und sehr breitgefächerte Expertise aus vielen Projekten sowohl in der Konzeption als auch in der Umsetzung der Lösungen ein und wird sehr aktiv den Transfer in andere Unternehmen vorantreiben.

2) Eine KI optimiert die humanzentrierte Personaleinsatzplanung in der Produktion

Projektpartner: Miele, Universität Bielefeld, itelligence AG, Fraunhofer IEM, IG Metall

Viele produzierende Unternehmen sind durch personalintensive Montageprozesse gekennzeichnet. Beispielsweise montiert bei der Inselfertigung eines Unternehmens ein Mitarbeiter ein Produkt weitgehend vollständig, d.h. er muss zahlreiche Arbeitsschritte beherrschen. Dafür braucht es hochqualifizierte, spezialisierte Mitarbeiter. Die Qualifikationen, Erfahrungen und Präferenzen sind jedoch sehr unterschiedlich. Bei der Zusammenstellung eines Teams ist zudem zu berücksichtigen, welches Rollenverständnis bei einzelnen Mitarbeitern vorherrscht und wie die Zusammenführung in ein gut funktionierendes Team gelingt. Eine optimale Personaleinsatzplanung (PEP) ist deshalb entscheidend für eine hohe Leistungsfähigkeit der Produktion. Darüber hinaus ist die PEP aber auch wesentlich für die Zufriedenheit sowie Arbeitsbelastung der Mitarbeiter, und sie kann genutzt werden, um gezielt Kompetenzen aufzubauen oder zu erhalten. Um die zahlreichen Einflussfaktoren der PEP abzubilden und Entscheidungen möglichst in Echtzeit treffen zu können, reichen die aktuellen Ansätze und Tools meist nicht aus.

Ziel des Projekts ist daher die prototypische Umsetzung eines intelligenten, humanzentrierten Tools für die Personaleinsatzplanung in der Produktion. Das Projektteam definiert die Anforderungen aller relevanten Stakeholder und die weiteren Einflussfaktoren auf eine KI-gestützte Personaleinsatzplanung. Es erarbeitet einen geeigneten Algorithmus und entwickelt ein prototypisches Tool, das in die Systemlandschaft bei Miele eingebunden wird.

Aus der derzeit teils subjektiven Einsatzplanung wird eine objektive, nachvollziehbare und systematische Einsatzplanung, die das vorhandene Potenzial der Mitarbeiter und der Produktivität nutzbar macht. Auch bei kurzfristig notwendigen Anpassungen soll die Personaleinsatzplanung automatisiert ablaufen. Geplant ist eine langfristige Weiterentwicklung und Nutzung des Tools über das Projektende 2025 hinaus. itelligence kennt die Anforderungen aus vielen Kundenprojekten und wird ihre Expertise einbringen, um gemeinsam mit den Industrie- und Forschungspartnern in diesem Leuchtturmprojekt praxisgerechte und umsetzbare Lösungen zu erstellen. Diese sollen später über aktiven Transfer bei vielen anderen Unternehmen und Kunden eingesetzt werden.

Hintergrund: Das Technologie-Netzwerk „it‘s OWL“

Im Technologie-Netzwerk it‘s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe entwickeln 200 Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Organisationen Lösungen für intelligente Produkte und Produktionsverfahren. Mit Unterstützung des Landes Nordrhein-Westfalen werden dazu in der Zeit bis 2022 Projekte im Umfang von 100 Millionen Euro umgesetzt. Themenschwerpunkte sind Künstliche Intelligenz, digitale Plattformen, digitaler Zwilling und Arbeit 4.0. Ausgezeichnet im Spitzencluster-Wettbewerb der Bundesregierung, gilt it‘s OWL als eine der größten Initiativen für Industrie 4.0 im Mittelstand.

itelligence ergänzt die bereits zuvor vorhandenen Stärken der Region außerordentlich passend. Bereits früher im Jahr konnten mit der Bobst GmbH, der Bette GmbH, der S&N AG sowie Boge Kompressoren weitere wichtige Unternehmen aus OWL als Kernunternehmen gewonnen werden. Damit beteiligen sich nun insgesamt 27 Kernunternehmen, sechs Hochschulen, sechs wirtschaftsnahe Organisationen, fünf Kompetenzzentren, vier außerordentliche Mitglieder, 150 Fördermitglieder und zwei Ehrenmitglieder im Technologie-Netzwerk it‘s OWL, um gemeinsam als Gewinner aus der digitalen Transformation hervorzugehen.

 

– von Walioullah Ali, Head of Center of Excellence Consumer Products, itelligence AG –

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