Smart Factory Day 2024 Künstliche Intelligenz kommt in der Produktion an

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Wie funktioniert KI in der Fertigungspraxis? Rund 120 Experten tauschten sich dazu beim Smart-Factory-Kongress von „Automobil Industrie“ aus.

„Künstliche Intelligenz ist wie ein Teenager. Man weiß nie, was passiert und ob man sich Sorgen machen muss“, sagte Gerhard Keller, Head of Auto & Industry Germany bei Google Cloud – und ernte einiges Schmunzeln bei den rund 120 Teilnehmern am Smart Factory Day 2024 in Karlsruhe. Doch der Kongress zeigt auch: Es wird ernst mit KI in der automobilen Produktion – fast allumfassend von der Qualitätssicherung, der Prozessplanung und Logistik bis hin zur Sicherung der Supply Chain. Neun Referenten beleuchteten den Stand der KI-Entwicklung und teilten ihre Praxiserfahrungen.

Exklusive Führungen: Forschungsfabrik und Fertigungspraxis

Den „Theorieteil“ im Vortragssaal ergänzten zwei exklusive Vor-Ort-Termine, die die Tagungsteilnehmer in die Karlsruher Forschungsfabrik für KI-integrierte Produktion und in das Daimler-Truck-Werk in Wörth führten. Werkleiter Manuel Bögel machte es spannend: „Unsere Truck-Fertigung steckt in einer massiven Transformation.“ Sukzessiv würden neue E-Truck-Modelle in die bestehende Fertigung integriert.

In diesem Jahr läuft der E-Actros 600 an, der erste batterieelektrischen Fernverkehrs-Lkws von Daimler-Truck mit einer Reichweite von bis zu 600 Kilometern. In dem größten Lkw-Werk Europas mit circa 10.000 Beschäftigten und Kapazität für 470 Lkw pro Tag gewinnt Künstliche Intelligenz vor allem in der Qualitätssicherung und Produktionssteuerung an Bedeutung.

Dass der „Teenager“ Künstliche Intelligenz trotz derzeit noch altersgemäßer Unreife sehr bald erwachsen werden wird, darüber herrschte bei den Experten Einigkeit. Nur, wie schnell wird das gehen? „Wir haben keine Vorstellung über das Tempo der Weiterentwicklung; es wird aber sehr, sehr schnell gehen“, ist Bernd Mangler, SVP Automotive, Battery, Projects bei der Siemens AG, überzeugt.

„Mehr chinesischer Mut“

In anderen Regionen dieser Welt würden Innovationen oft schneller umgesetzt als in Europa, zeigte Mangler auf. Explizit „mehr chinesischen Mut“, forderte Dieter Stenkamp, Automotive Operations Manager bei SEW-Eurodrive, in der Panel-Diskussion. Die Herausforderung sei, das vorgegebene Tempo mitzugehen, Kooperationen mit Experten einzugehen, kurzum: jetzt zu handeln: „Wer schwimmen lernen will, muss ins Wasser.“

Mangler appellierte an die Teilnehmer, KI-Projekte praxisorientiert voranzutreiben. „Innovation ist es erst dann, wenn wir die KI-Technologien skalieren und auf dem Shopfloor nützen können.“ Google-Manager Keller rät den Verantwortlichen außerdem: „Sie müssen echte Data Scientists auch an der operativen Front einsetzen und nicht nur in Stabsstellen.“ Von der digitalen Welt könne die Autoindustrie zudem „fail fast“ lernen: „Projekte mit Stolz begraben – und an anderer Stelle weitermachen.“

„Daten-Demokratisierung“ für schnellere Lösungen

Sebastian Jonas, Leiter New Production Concepts bei Schaeffler, berichtete unter anderem über einen KI-gestützten, automatisierten Fügeprozess für komplexe Getriebekomponenten, der bezeichnenderweise in einem chinesischen Schaeffler-Werk erstmals umgesetzt wurde. „Wir müssen verstehen und sondieren, was ist skalierbar“, sagte er.

Er warnt vor blindem Übereifer: „Ein schlechter Prozess, der digitalisiert wird, ist immer noch ein schlechter Prozess.“ Wichtig, so Jonas, sei auch eine „Datendemokratisierung“. Siemens-Manager Mangler formulierte es drastischer: „Wer für eine Freigabe 20 Unterschriften braucht, kann Digitalisierung vergessen.“

Ohne menschliche Kreativität keine künstliche Intelligenz

Olaf Sauer appellierte an die Teilnehmer, vor lauter KI-Euphorie den Menschen nicht zu vernachlässigen. „Menschliche Kreativität ist unabdingbar für die Weiterentwicklung der KI“, so der stellvertretende Institutsleiter, Geschäftsfeld Automatisierung und Digitalisierung, am Fraunhofer IOSB. Oder wie in einer Broschüre des IOSB nachzulesen ist: „Künstliche Intelligenz wird Teil jedes produktionsnahen IT-Systems. Bewerten und entscheiden werden aber immer noch Menschen.“

Das IOSB betreibt die Karlsruher Forschungsfabrik zusammen mit dem Fraunhofer ICT und dem Wbk Institut für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie, KIT. Auf 5.000 Quadratmetern Produktionsfläche konzentrieren sich die Wissenschaftler zusammen mit Industrie- und Forschungspartnern auf industrienahe KI-Projekte. Themenschwerpunkte: Industrie 4.0, Leichtbau und Elektromobilität/Batteriesysteme.

„Prozesse schnell produktiv nutzbar machen“

Das Angebot der Forschungsfabrik: „Etablierte Prozesse optimieren und ‚unreife‘, nicht vollständig verstandene Prozesse schnell produktiv nutzbar machen“, erläuterte Sauer. Er warb für gemeinsame Projekte, bei denen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Partnerunternehmen auch vor Ort, in der „Fabrik“, tätig sein könnten.

Die Kongressteilnehmer diskutierten vor Ort mit Projektverantwortlichen unter anderem ein modulares Montagekonzept für Batteriezellen, die von kollaborativen Robotern ausgeführte Demontage elektrischer Startermotoren, den Einsatz Digitaler Zwillinge, den Datenaustausch in Datenräumen wie Catena-X und eine „intelligente“ Lieferantenplattform für „Manufacturing-as-a-Service“.

Breite Expertise bei den Ausstellern

Use Cases, die bereits im Kundeneinsatz sind, präsentierten Nicholas Baldwin von Rockwell Automation Solutions (cloud-basierte Smart Manufacturing Platform), Harald König von Shyftplan (KI-unterstützte Schichtplanung in Echtzeit) und Arnd Grootz, PSI FLS Fuzzy Logistik & Neuro Systems, zusammen mit Gianluca Di Buo von Hardware-Kooperationspartner Idea (unter anderem mobile, smarte Roboter im Einsatz zur Predictive Maintenance).

Datenaustausch

BMW Landshut und Covestro: Catena-X lernt Laufen

Interessenten fanden in einer kongressbegleitenden Ausstellung Ansprechpartner für individuelle Fragen. Neben den genannten Unternehmen waren als Aussteller die Firmen Advantech, Anbieter von Industrial-IoT-Technologien, die Software-Anbieter Aunovis und Oniq sowie das südkoreanische Start-up Aimmo, Experte für Deep-Learning gestützte Datendienste, und Vision Tools Bildanalyse Systeme vor Ort.

Produkt- und Prozess-Qualität im Fokus

Rockwell-Manager Baldwin berichtete auch von einer Kundenumfrage mit 1.500 Teilnehmern, laut der 83 Prozent der befragten Unternehmen in 2024 generative KI-Projekte realisieren wollen. 45 Prozent der Befragten planen, KI-Tools in der Qualitätssicherung und 39 Prozent in der Prozessoptimierung einzusetzen. Als weitere favorisierte Einsatzfelder wurden Cybersicherheit (40 Prozent), Ressourcenmanagement (34 Prozent) und Robotik (33 Prozent) genannt.

„Live Show“: KI in der Daimler-Truck-Fertigung

Den praktischen Einsatz von KI-Anwendungen in der Qualitätssicherung konnten die Teilnehmer zum Abschluss des Smart Factory Days 2024 in der Daimler-Truck-Fertigung in Wörth live erleben. Dort werden KI-Tools nicht nur genutzt, um die Fahrzeuge in der Produktion auf einen Meter genau zu orten und entsprechend Prozessschritte abzustimmen; auch werden zum Beispiel die modellspezifisch unterschiedlichen Verschraubungen mittels KI-gestützter Qualitätssicherungsprozesse kontrolliert.

Eine ziemlich komplexe Aufgabe aufgrund der großen Variantenvielfalt in der Lkw-Fertigung: Wörth fertigt allein 460 Karosserievarianten. 31 Getriebevarianten, 40 Hinterachs- und 54 Vorderachstypen; und mehr als eine Million unterschiedliche Leitungssätze werden verbaut.

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Etwa 3.900 Schweißpunkte setzen Roboter an jeder Fahrerkabine. Bislang durchlaufen diese Verbindungen in Stichproben Ultraschallprüfungen. KI kann mehr. Werkleiter Bögel: „Wir haben drei Jahre lang die Messdaten der Schweißpunkte gesammelt. Künstliche Intelligenz erkennt auf Basis dieser Daten als Blackbox eigenständig Anomalien und analysiert sie.“ (thg)

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