Artikel: Trends 2020 – KI revolutioniert die Fertigungs-IT

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Ganzheitliche Fertigungsplanung

Auch bei der eigentlichen Fertigungsplanung profitiert die Industrie davon, dass in der heutigen Zeit deutlich leistungsfähigere Rechner verfügbar sind als früher. Damit können signifikant größere Datenmengen verarbeitet und immer bessere Algorithmen entwickelt werden. Im Vergleich zum bisher heuristischen Vorgehen bei der automatischen Fertigungsplanung kann mit künstlicher Intelligenz ein entscheidender Schritt in Richtung optimale Fertigungsplanung gemacht werden. Im Gegensatz zum schrittweisen Vorgehen der Heuristik, werden mittels Reinforcement Learning zahlreiche Entscheidungsmöglichkeiten geprüft, bevor eine endgültige Planungsentscheidung getroffen wird. Reinforcement Learning, was als verstärkendes Lernen übersetzt werden kann, bewertet die getroffenen Entscheidungen, hinterfragt diese und lernt daraus. Der Algorithmus lernt mit jeder getroffenen Entscheidung, bewertet diese und setzt dieses Wissen bei zukünftigen Planungen ein. Dabei hinterfragt der Algorithmus getroffene Entscheidungen und prüft nicht automatisch alle Möglichkeiten, sondern nur die mit den besten Ergebnissen. Mit jeder Entscheidung sammelt das System neue Informationen über die vorhandenen Daten, was Schritt für Schritt die Qualität der Planungsentscheidung weiter verbessert.

Dieses Vorgehen einer intelligenten Fertigungsplanung bringt enorme Vorteile mit sich. Alle ausschlaggebenden Faktoren wie Aufträge, Arbeitsplätze, Transportwege, Rüstzeiten, begrenzte Ressourcen sowie Personalverfügbarkeiten berücksichtigt das System bereits bei der Entscheidungsfindung. So lassen sich Rüstzeiten minimieren, Durchlaufzeiten verkürzen, die Termintreue erhöhen, Personalkosten minimieren oder eine Materialverfügbarkeitsprüfung durchführen. Beim Einsatz einer Lösung wie der kognitiven Planung und Optimierung von MPDV kann der Anwender zudem selbst festlegen, welche Faktoren das System berücksichtigen soll und in welchem Maße.

Königsdisziplin: Automated Data Science

Insbesondere bei der Modellbildung macht sich die Leistungsfähigkeit des verwendeten KI-Systems bemerkbar. Leistungsfähige KI-Systeme wie das von MPDV eingesetzte zeichnen sich dadurch aus, dass sie für die Modellbildung verwendete historische Daten selbständig aufbereiten können. Hierzu zählt im Rahmen der Vorbereitung auf die eigentliche Modellerstellung neben der Datensynchronisation auch die unüberwachte Anomalie-Erkennung – also das automatisierte Erkennen von Ausreißern und deren Bereinigung. Dieses Vorgehensmodell, welches den herkömmlichen und größtenteils manuellen CRISP-DM-Ansatz automatisiert, wird auch als Automated Data Science bezeichnet.

Kombiniert man darüber hinaus das methodische Know-how eines KI-Spezialisten wie PerfectPattern mit der Praxisnähe eines MES-Anbieters wie MPDV, so können schnell einsetzbare Standardprodukte und flexible Lösungen entstehen. Deren Hauptvorteil besteht darin, dass die zur Verfügung stehenden Daten nicht erst aufwendig vorbereitet werden müssen. Damit sind Kosteneinsparungen von bis zu 80 Prozent gegenüber dem heute üblichen Vorgehen gemäß CRISP-DM möglich. Grund dafür ist, dass die zur Verfügung stehenden Daten nicht erst aufwendig und manuell vorbereitet werden müssen.


Fazit und Ausblick

Die Nutzung von KI in der Fertigung ist ein grundlegender Schritt in die Zukunft und kann Unternehmen den entscheidenden Wettbewerbsvorteil bieten. Mit Hilfe von MES kann dieser enorme Vorteil genutzt werden und Unternehmen dabei helfen, ihr Ziel von Industrie 4.0 und der Smart Factory zu erreichen. Nichtsdestotrotz kommt es in erster Linie auf die Anwendung an und erst dann um die genutzte Technologie – auch im Jahr 2020.


Autor: Nathalie Kletti, Vice President Enterprise Development bei MPDV Mikrolab GmbH

Kletti, Nathalie-Lorena, Jahrgang 1985, studierte Volkswirtschaftslehre/ Betriebswirtschaftslehre mit der Vertiefung Internationale Wirtschaftsbeziehungen. Seit 2018 ist sie als Vice President Enterprise Development bei MPDV Mikrolab GmbH tätig.

Über MPDV Mikrolab GmbH:

MPDV mit Hauptsitz in Mosbach ist der Marktführer für IT-Lösungen in der Fertigung. Mit mehr als 40 Jahren Projekterfahrung im Produktionsumfeld verfügt MPDV über umfangreiches Fachwissen und unterstützt Unternehmen jeder Größe auf ihrem Weg zur Smart Factory. Produkte wie das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA von MPDV oder die Manufacturing Integration Platform (MIP) ermöglichen es Fertigungsunternehmen, ihre Produktionsprozesse effizienter zu gestalten und dem Wettbewerb so einen Schritt voraus zu sein. In Echtzeit lassen sich mit den Systemen fertigungsnahe Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette erfassen und auswerten. Verzögert sich der Produktionsprozess, erkennen Mitarbeiter das sofort und können gezielt Maßnahmen einleiten. Täglich nutzen weltweit mehr als 800.000 Menschen in über 1.250 Fertigungsunternehmen die innovativen Softwarelösungen von MPDV. Dazu zählen namhafte Unternehmen aller Branchen. MPDV beschäftigt rund 480 Mitarbeiter an dreizehn Standorten in Deutschland, China, Luxemburg, Malaysia, der Schweiz, Singapur und den USA. Weitere Informationen unter www.mpdv.com

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