Künstliche Intelligenz in der Produktion

Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ ist nicht eindeutig definiert. Lt. dem europäischen Parlament beschreibt er „die Fähigkeit einer Maschine, menschliche Fähigkeiten wie logisches Denken, Lernen, Planen und Kreativität zu imitieren.“ KI ermöglicht es technischen Systemen damit „ihre Umwelt wahrzunehmen, mit dem Wahrgenommenen umzugehen und Probleme zu lösen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.“ Indem KI-Systeme die „Folgen früherer Aktionen analysieren“ sind sie „in der Lage, ihr Handeln anzupassen“ und „autonom zu arbeiten“.  

Ein für KUKA relevanter Teilbereich von KI ist das sogenannte Maschinelle Lernen. 

Maschinelles Lernen ist ein Oberbegriff für das künstliche Generieren von Information: Ein künstliches System lernt aus Beispielen und kann diese verallgemeinern. Es werden nicht einfach Beispiele auswendig gelernt, sondern Muster und Gesetzmäßigkeiten erkannt.

Robotik wandert von dem sehr geordneten Umfeld der industriellen Produktion in das „chaotischere“ private Umfeld. Künstliche Intelligenz hilft dabei, Robotersysteme auf Unwägbarkeiten und Veränderungen einzustellen. Bisher waren Roboter repetitiv, haben mit der immer gleichen Präzision und Wiederholgenauigkeit gearbeitet. Die Anforderungen der Zukunft sind andere – gerade im Bereich der (professionellen) Servicerobotik und Servicerobotik. Wenn Roboter in andere Bereiche vordringen wollen, müssen sie flexibler werden. Dabei kann maschinelles Lernen helfen. 

In vielen Bereichen des täglichen Lebens hat KI bereits spektakuläre Erfolge für Probleme erzielt, die mit konventionellen Ansätzen nur schwer bis gar nicht lösbar waren. Dazu zählen z.B. Bild- und Spracherkennung. 
Auch in der Robotik ist absehbar, dass sich mit KI neue Aufgaben automatisieren lassen, ohne dass sie explizit Schritt für Schritt programmiert werden müssen. Durch weniger Programmieraufwand werden neue Anwendungsfelder entstehen. Die Kombination aus KI und Automatisierung hat großes Potential.

Generell gilt: KUKA bietet intelligente Maschinen, die Menschen belastende Tätigkeiten abnehmen, keine künstliche Intelligenz. Dabei wird auf offene Standards gesetzt, um Daten zu sammeln und zu interpretieren. KUKA arbeitet also mit maschinellem Lernen und integriert es – in eigene oder bestehende Lösungen. 

Ein Beispiel: die intelligente Leitsteuerung KUKA AIVI. Die Softwarelösung trägt dazu bei, dass statische Produktionsstätten durch flexibel gestaltete Anlagen ersetzt werden. „AIVI, das intelligente Herzstück einer Anlage, steuert mittels künstlicher Intelligenz die fahrerlosen Transportfahrzeuge – oder auch kurz AGVs – und sorgt zum einen für den optimalen Materialfluss hin zur Produktionslinie und zum anderen für die perfekte Auslastung der AGVs. Kunden investieren dadurch gezielter und profitieren von geringeren Investitionskosten“, erklärt Markus Steppberger, Head of System Development bei KUKA. Das dieses Konzept auch in der Praxis funktioniert, zeigt sich unter anderem im Karosseriebau bei BMW.

Auch in der Artificial Intelligenge Challenge des KUKA Innovation Award 2021 ging es um die Frage, wie künstliche Intelligenz in der Industrie genutzt werden kann. Gewonnen hat das belgische Forscherteam Chorrobot mit seinem Konzept, mittels zweihändiger Robotermanipulation die Produktivität kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) sowie von Automobilherstellern zu erhöhen.