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Künstliche Intelligenz in der Produktion

Ohne sie wäre ein Smartphone nur ein Telefon und ein Navigationsgerät eine Landkarte. Ein Leben ohne Künstliche Intelligenz fühlt sich an wie eine Informatik-Schulstunde in den 90ern. Doch wie viel künstliche Intelligenz (KI) steckt schon in Robotern? Wie sieht die Zukunft von KI in der Robotik aus? Und wann gibt es den Haushaltsroboter, der aufräumt und den Boden wischt?


Künstliche Intelligenz (KI) verändert unser Leben. Jeden Tag arbeiten wir mindestens hundertfach damit: über das Smartphone, per Online-Bestellungen oder über Suchmaschinen im Internet. Dabei stellt sich die Frage: 

Was versteht man unter Künstlicher Intelligenz? 

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.

Künstliche Intelligenz steckt in vielen Alltagsgegenständen, täglich kommen wir alleine mit dem Smartphone mehrfach mit KI in Berührung. 

Wieso ist das Maschinelle Lernen für KUKA relevant?

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

Wie viel künstliche Intelligenz steckt schon in Robotern?

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.
Flexibler dank 3D-Sensorik und KI: Kameras geben Robotern Augen und machen sie flexibel. © Roboception GmbH

Welche Entwicklungen bietet KUKA mit künstlicher Intelligenz?

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 Forschung und Entwicklung arbeitet KUKA in zahlreichen Projekten an der Optimierung der Produktion mithilfe Künstlicher Intelligenz:  

  1. SmartFactoryOWL, ein Reallabor für künstliche Intelligenz (KI)
    In der SmartFactoryOWL, einem Reallabor für künstliche Intelligenz (KI), forscht das Fraunhofer IOSB-INA gemeinsam mit KUKA und weiteren Partnern an der industriellen Datenwirtschaft von morgen. Im Juni 2021 startete die vollumfänglich vernetzte und KI-gestützte Produktion eines Mehrwegbechers – mit einem KR CYBERTECH von KUKA. Die zentrale Frage: Wie kann die Industrie Technologien der KI besser nutzen? 
  2. CosiMo – Maschinelles Lernen für die Massenproduktion von Verbundwerkstoffen 
    2018 startete das das 3-jährige von der bayerischen Staatsregierung unterstützte Forschungsprojekt CosiMo, das KUKA und weitere Partner zusammenführte. Das Ziel: Fertigungsprozesse für die Massenproduktion von Verbundbauteilen entwickeln, die im Automobil- und Flugzeugbau eingesetzt werden können. Methoden des maschinellen Lernens, intelligente Werkzeuge, KUKA Roboter und KUKA Cloudlösungen sollen zu einer effizienten und ressourcenschonenden Produktion bei geringen Zykluszeiten führen, die sich auch auf andere Fertigungsprozesse übertragen lassen.

 

Durch die Erweiterung bestehender Robotersysteme um Künstliche Intelligenz soll die Art und Weise revolutioniert werden, wie Mensch und Roboter zusammenarbeiten. 

Die Gewinner haben uns nach ihrem Sieg bei der virtuellen Preisverleihung verraten, was das Besondere an ihrer Innovation ist, wie sie die Vorbereitung trotz Corona gemeistert haben und was sie aus dem Wettbewerb mitnehmen. Lesen Sie hier das komplette Interview:

KI in der Industrie

Interview mit den Gewinnern des Innovation Award 2021

Hier schreibt:
Carolin Hort
Manager Corporate Communications
Mehr über Carolin Hort
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