Künstliche Intelligenz, Offenheit und Kollaboration – Was Unternehmen in der Industrie 4.0 wirklich erfolgreich macht
Bei meinem Start als Praktikantin im IoT Product Management bei Microsoft wurde mir damals gleich zu Beginn eines beigebracht: Um IoT-Projekte nicht nur erfolgreich umzusetzen, sondern auch langfristig sicher und zuverlässig zu gestalten, setzen wir bei Microsoft auf Offenheit und Zusammenarbeit. Der Erfolgsschlüssel besteht somit nicht darin, hinsichtlich jeglicher Technologie der führende Anbieter im Wettbewerb zu sein. Vielmehr geht es darum, auf höchstem Vertrauen basierte Partnerschaften aufzubauen und durch Kollaboration die individuellen Ziele der Kunden unter höchsten Compliance Standards zu verwirklichen. In den letzten 1 ½ Jahren habe ich viele der Herausforderungen kennenlernen können, mit denen sich heute fast jedes Unternehmen der Industrie 4.0 umgibt. Eine wichtige Erkenntnis war, dass besonders Sicherheit und Verlässlichkeit im Bereich des Industrial IoT (IIoT) sehr viel wichtiger sind als bei den bereits bekannten Consumer-IoT-Lösungen. Genau diese Komponenten können wir vor allem durch eine offene Zusammenarbeit gewährleisten. Offen zu sein bedeutet für unsere langjährigen Partner und uns, dass man Ökosysteme über gemeinsame Überzeugungen hinweg zusammenbringt. Erfolgreiche Beispiele sind die weltweit verwendeten Open Standards der OPC Foundation, welche Microsoft bereits seit langer Zeit in die Azure-Architekturen integriert hat, oder auch Open Source Lösungen wie das komplette Azure IoT-Portfolio.
Eine großartige Zusammenfassung zeigt dieses Video zur gemeinsamen Zusammenarbeit, in dem nicht nur Microsoft Experten von ihren Überzeugungen erzählen, sondern auch Partner wie Bühler, Festo und die OPC Foundation über ihre Erfahrungen sprechen.
Autonome Systeme und KI – wie Mensch und Technologie gemeinsam erfolgreich sind
Auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierte Technologien, wie beispielsweise autonome Systeme, sind einer der größten Treiber der vierten industriellen Revolution, die auch als Industrie 4.0 bezeichnet wird. Die Strategie zukunftsfähiger Unternehmen basiert nicht nur auf intelligenten, flexiblen Technologien, sondern auch auf der Vernetzung von End‐to‐End‐Ökosystemen, menschlicher Erfahrung und produktiveren, leistungsfähigeren Mitarbeitern. Autonome Systeme eröffnen bisher unbekannte Möglichkeiten, indem sie den Durchsatz, die Effizienz und die Qualität der Prozesse erheblich steigern. Zudem ermöglichen sie es Mitarbeitern, effizienter und effektiver zu arbeiten sowie sich auf die wirklich wichtigen Aufgaben zu konzentrieren. So liegt die Produktivitätssteigerung für ein durchschnittliches Unternehmen, welches intelligente Systeme implementiert, bei rund 17 bis 20 Prozent. Rund 50 Prozent schaffen es, ihren Cashflow durch den Einsatz von KI zu verdoppeln. Dies bietet Herstellern die enorme Chance, sich innovative Wettbewerbsvorteile zu erschaffen und sich sogar in neuen Geschäftsbereichen stark aufzustellen.
Meine Kollegen bei Microsoft, die als Branchenexperten bereits viele Unternehmen in ihrer digitalen Transformation unterstützt haben, beschreiben in dem neuen Whitepaper zu autonomen Steuerungssystemen den Weg zur Industrie 4.0 in drei Phasen. Ein Großteil der Unternehmen befindet sich aktuell noch auf der ersten Verbindungsebene: Sie stellen die Konnektivität zwischen Maschinen, Fertigungsstrecken und Steuerungssystemen her. Auf der zweiten Stufe, der prädiktiven Ebene, nutzen sie bereits ihre durch IoT gewonnen Daten zur Analyse, um ein besseres Verständnis ihrer Abläufe zu gewinnen und durch Machine Learning z.B. nötige Wartungsarbeiten rechtzeitig vorherzusehen. Auf der finalen Stufe, der normativen Ebene, implementieren Unternehmen adaptive, selbst optimierende Technologien und Prozesse. Hier kommen auch die intelligenten Steuerungssysteme ins Spiel, die Geräte und Maschinen in Echtzeit an veränderte Inputs und Umgebungsbedingungen anpassen. Genau diese bahnbrechende Technologie bildet die riesige Chance ab, die sich hinter Industrie 4.0 verbirgt und Industrien zukünftig stark verändern wird.
Alles funktioniert wie immer – wieso also Veränderung?
Industrielle Steuerungssysteme bilden die Basis von Unternehmen in vielen Branchen. Herkömmliche Systeme kommen jedoch mittlerweile schnell an ihre Grenzen und können in einem sich immer weiterentwickelnden Markt in naher Zukunft nicht mehr mithalten. Viele Controller arbeiten mit deterministischen Anweisungen, was voraussetzt, dass menschliche Bediener die Computereinstellungen manuell je nach Szenario, Bedingung oder Ziel neu anpassen müssen. Das kostet Zeit und schränkt die Fokussierung auf mehrere Optimierungsziele gleichzeitig ein. Auch eine konsistente Verwaltung von Systemen in allen Produktionsanlagen ist schwer zu gewährleisten, da die hohe Komplexität durch eine Vielzahl an zu verwaltenden Variablen für Bediener und Ingenieure eine Herausforderung darstellen kann.
Autonome Kontrollsysteme setzen an genau diesen Herausforderungen an und ermöglichen es Mitarbeitern, sich auf wichtigere Aufgaben und Kernkompetenzen zu konzentrieren. Unterstützt durch KI passen sich die Systeme in Echtzeit an sich verändernde Umgebungen oder Eingaben an und optimieren sogar mehrere Ziele gleichzeitig. Ein Beispiel hierfür ist Schneider Electric, die durch ein autonomes Steuerungssystem ihre Klimaanlagen gleichzeitig im Hinblick auf Temperaturkomfort, CO2-Ausstoß und geringeren Energieverbrauch optimieren.
Das bedeutet jedoch nicht, dass die gesamte Fabrik oder Anlage unabhängig arbeitet. Autonome Systeme sollten vielmehr in einzelnen Prozessen oder Maschinen eingesetzt werden, wo sie besonders wertschöpfend sind. Die verschiedenen Funktionsebenen der Autonomie reichen daher von einer beratenden Autonomie, in der die Technologie lediglich wertvolle Vorhersagen trifft, bis hin zu komplett autonomen Systemen, bei der die Technologie eigenständig sowie selbstoptimierend arbeitet und den Workflow der Mitarbeiter wesentlich vereinfacht.
Menschliches Know-How als wichtiger Bestandteil der KI-Strategie
Bei dem Einsatz von autonomen Systemen geht es keinesfalls darum, die Mitarbeiter durch KI zu ersetzen. Eine erfolgreiche KI-Implementierung hängt nämlich nicht nur von der Technologie selbst ab, sondern auch von der menschlichen Beteiligung. Zum einen sollten Ingenieure und Bediener ihr Know‐how einsetzen, um die Systeme so zu entwickeln, dass sie gut funktionieren. Zum anderen gibt es auch nach der Bereitstellung immer die Möglichkeit, einen menschlichen Mitarbeiter einzubeziehen, um die Lösung zu überwachen und auf Empfehlungen zu reagieren.
Damit Mensch und Technologie in der Industrie 4.0 erfolgreich miteinander arbeiten, ist es wichtig, dass sich sowohl Führungskräfte als auch Mitarbeiter mit passenden KI- und IoT-Lösungen vertraut machen. Hierfür sind die kostenlose AI Business School sowie die Azure IoT Lernpfade aus meiner Sicht eine super Möglichkeit, um sich mit Hilfe von ausführlichen Leitfäden und Insights verschiedener Branchenexperten ein fundiertes Basiswissen anzueignen.
Darüber hinaus finden Sie in dem neuen Whitepaper „Autonomie für industrielle Steuerungssysteme“ viele weitere Informationen zu autonomen Technologien in der Industrie und erfahren, wie Microsoft Sie im Rahmen des „Project Bonsai“ bei Ihrer digitalen Transformation unterstützen kann.
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