Was gab den Ausschlag für die Entwicklung einer KI basierten Lösung?
Die steigende Komplexität von Industrieprozessen führt häufig zu suboptimalen Einstellungen und Bedingungen, die dann zu einem hohen Materialverbrauch und einer hohen Fehler- und Nacharbeitsquote führen. Da diese anspruchsvollen Prozesse nicht mehr durch einen Menschen allein zu beherrschen sind, müssen Unternehmen eine große Menge an Domänenexpertise und Prozesswissen über eine große Zahl von Experten, Ingenieuren und Technikern verteilen. Diese Verstreuung von Wissen und Kenntnissen führt zu einer schwierigen Zusammenarbeit und deswegen auch zu suboptimalen Produktionsprozessen.
Die einzige Lösung dieser Probleme ist eine Partnerschaft zwischen dem Menschen und der Maschine. Eriums Software ermöglicht diese Partnerschaft indem das Prozesswissen und Expertise von den Mitarbeiter*innen eines Unternehmens graphisch modelliert wird, sodass es für den Rechner verständlich ist. Der Softwareanwender kann dann dieses Wissen mit Machine Learning kombinieren. Diese Partnerschaft potenziert die Mitarbeiterexpertise mit KI und ermöglicht nicht nur ein besseres Verständnis von Prozessen, sondern auch ihre optimale Steuerung!

Welche Erwartungen bzw. Anforderungen hatten Sie an die KI-Lösung?
Die größte Herausforderung, wenn man KI in der Industrie anwendet, ist Datenverfügbarkeit. Datenerhebung ist bei Industrieprozessen besonders teuer, weil sie parallel mit dem profitablen Betrieb der Anlage laufen muss. Zudem sind die Produktionsmengen in vielen Bereichen niedrig, sodass die üblichen KI-Systeme nicht genug Daten zum Trainieren haben. Die neue Lösung musste deswegen trotz weniger Daten fähig sein, komplexe Ergebnisse zu berechnen und vorherzusagen.
Erium hat diese Schwierigkeit mit der Nutzung von Expertenwissen und dem Einsatz von Bayes’schen Methoden erhoben. Das Wissen der Prozessexpert*innen wird als Ersatz für Daten benutzt und der Informationsinhalt wird von Eriums System integriert, sodass die nötige Datenmenge 10- bis 50-mal niedriger ist. Zudem liefern Bayes’schen Methoden automatisch eine Unsicherheitsschätzung, die eine Auswertung der Ergebnisse mit wenigen Daten ermöglicht. Anhand dieser Schätzung kann der Nutzende vermeiden, unnötig viele Daten zu erheben.

Auf welchen Partner waren Sie mit welcher Technologie bei der Entwicklung angewiesen?
Eriums Gründer, Dr. Theo Steininger und Dr. Maksim Greiner, haben die Basis für Eriums KI-System während ihrer Doktorarbeit beim Max-Planck-Institut für Astrophysik entwickelt. Ihre Expertise in Data Science wurde dann von BMW nachgefragt, um eine Montagelinie anhand KI zu optimieren. In diesem Kontext konnte Eriums Ansatz zum ersten Mal getestet werden. Nach dem erfolgreichen Projekt hat Erium sein KI-System als Produkt gestaltet, sodass Unternehmen es schnell und einfach auf ihre Prozesse anwenden können.

Mit dem Einsatz von KI-Lösungen muss auch ein Wandel der Kompetenzen einhergehen. Wie sind Sie mit dieser Herausforderung in Bezug auf Mitarbeitenden umgegangen?
Die KI-Lösung von Erium funktioniert als Werkzeug, um die Mitarbeiter*innen eines Unternehmens in ihrer täglichen Arbeit zu befähigen, sodass sie mit der Hilfe von KI die Unternehmensprozesse optimal steuern. Deswegen sind die Mitarbeiter*innen von unseren Kunden immer stark und aktiv in die Entwicklung der Lösung von Anfang an einbezogen. Dies führt zu einer progressiven Einführung in den Bereich der Künstlichen Intelligenz, zu einem tieferen Verständnis des Ansatzes und einem Interesse für diese neuen Werkzeuge der zukünftigen Industrie. Zudem verfügt Eriums Software über eine intuitive Benutzeroberfläche, die nicht nur die Arbeit mit dem System vereinfacht, sondern auch die Zusammenarbeit zwischen Mitarbeiter*innen erleichtert.
Wenn nötig bietet Erium dazu Dienstleistungen an wie Beratung, Seminare und praxisorientierten Workshops, um ein Unternehmen und seine Mitarbeiter*innen in den Bereich der KI einzuführen.

In welchem Zeitraum haben sie das KI-System entwickelt und zum ersten Mal implementiert?
Die Entwicklung der Softwarebasis des Systems lief über mehrere Jahre während der Doktorarbeit von Eriums Gründern. Die erste Implementierung bei einem Kunden benötigte mehrere Monate, da ihr eine Machbarkeitsstudie vorgeschaltet war.
Da das System mittlerweile nur noch an den Kunden angepasst werden muss, kann Erium jetzt einen laufenden Prototyp in weniger als 10 Tagen zur Verfügung stellen. Die Implementierung wiederum dauert unwesentlich länger.

Ein Fazit zu Ihrer KI-Lösung?
Eriums Lösung besteht in einem System, das Industrieunternehmen ermöglicht ihre Domänenexpertise mit KI schnell und einfach zu kombinieren. Die Software ermöglicht die graphische Modellierung des Prozesswissens von Expert*innen, sodass dieses dann als Grundlage für leistungsfähige Machine Learning Algorithmen genutzt werden kann. Diese Partnerschaft zwischen menschlicher Expertise und künstlicher Intelligenz ermöglicht tiefgreifende Analysen und optimale Steuerung von komplexen Industrieprozessen.

Einen abschließenden Rat/Tipp an andere Unternehmer, die KI anwenden wollen:
Konkrete Ziele zu setzen ist für erfolgreiche KI-Projekte extrem wichtig. Zudem ist die Datenverfügbarkeit von Anfang an zu beachten, da schlechte oder wenige Daten die möglichen Lösungen einschränken. Schließlich müssen kleinere Unternehmen lernen, stochastischen Verfahren (wie Bayes’schen Methoden) erfolgreich anzuwenden, da diese Methoden eine Modellierung anhand sehr wenigen Daten ermöglichen.

Mehr Infos unter:
https://erium.de/