Warum viele KI-Initiativen scheitern

Oil and gas refinery system management concept.engineer using digital tablet controlling smart factory and oil refinery plant
Bild: ©panuwat/stock.adobe.com

Gerade in der Prozessindustrie ist der Weg zu einer produktiven KI-Lösung besonders anspruchsvoll. In den Produktionsanlagen besteht der Herstellprozess aus einer komplexen Prozesslandschaft, die sowohl in den produktionsnahen IT-Systemen als auch in den manuellen Abläufen der Bedienmannschaft abgebildet wird. Gleichzeitig gelten hohe Anforderungen an Qualität, Rückverfolgbarkeit, Validierung, Sicherheit und Compliance. Daher genügt es nicht, Daten nur bereitzustellen. Sie müssen integriert, fachlich verstanden und im Prozesskontext interpretiert werden.

Viele KI-Projekte bleiben aktuell in der Proof-of-Concept-Phase stecken: Obwohl Pilotprojekte die technische Machbarkeit zeigen, gelingt der Übergang in den produktiven Betrieb oft nicht. Fehlende Skalierbarkeit und ein ausbleibender Geschäftsnutzen verhindern den Praxiseinsatz. Die eigentliche Herausforderung liegt also meist nicht in der Technologie selbst, sondern in Daten und Prozessen. Unzureichende Datenhistorien, verteilte Datenbestände, fehlende Standards, Medienbrüche und unklare Verantwortlichkeiten erschweren die Implementierung. Zudem müssen Produktions-, Qualitäts- und Dokumentationsdaten häufig erst systemübergreifend verknüpft werden, bevor KI belastbare Zusammenhänge erkennen kann.

AI Readiness als Erfolgsfaktor

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen produzierende Unternehmen zunächst die Voraussetzungen für einen erfolgreichen KI-Einsatz schaffen. AI Readiness beschreibt hier, wie gut ein Unternehmen organisatorisch, technisch und datenseitig auf den produktiven Einsatz von künstlicher Intelligenz vorbereitet ist. Sie lässt sich anhand vier zentraler Dimensionen bewerten:

• Daten: Verfügbarkeit, Historie, Qualität und Konsistenz der Daten bilden die Grundlage jeder KI-Anwendung.

• Datenkontextualisierung: Daten müssen fachlich eingeordnet und mit relevantem Kontext (z.B. Anlagentyp, Produktkontexten, Qualitäts- und Wartungsereignissen) angereichert werden, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen.

• Use Case: Ein klar definierter Anwendungsfall mit messbarem Mehrwert ist Voraussetzung für den wirtschaftlichen Einsatz von KI.

• Organisation: Verantwortlichkeiten, Governance und geeignete Prozesse schaffen die organisatorischen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Einführung und den nachhaltigen KI-Betrieb.

Die Bewertung dieser Dimensionen erfordert einen strukturierten Ansatz. Ein Reifegradmodell schafft Transparenz über den aktuellen Stand der AI Readiness, identifiziert Entwicklungsfelder und unterstützt Unternehmen dabei, gezielte Maßnahmen für einen erfolgreichen und nachhaltigen KI-Einsatz abzuleiten.

Neben der technologischen Infrastruktur müssen Unternehmen organisatorische, prozessuale und datenbezogene Voraussetzungen schaffen, um das Potenzial der Technologie langfristig auszuschöpfen. Gerade in der Prozessindustrie ermöglicht erst eine durchgängige Verknüpfung von Produktions-, Qualitäts- und Unternehmensdaten den Aufbau robuster und skalierbarer KI-Lösungen, die sich zuverlässig in bestehende Betriebsabläufe integrieren lassen und einen Mehrwert schaffen.

Von der Idee zum produktiven Einsatz

Der Weg zum produktiven KI-Einsatz beginnt nicht mit der Technologie, sondern mit einem klar definierten Geschäftsproblem. Ausgangspunkt sind konkrete Anwendungsfälle, deren geschäftlicher Mehrwert und Umsetzbarkeit bewertet werden. Auf dieser Grundlage lassen sich Use Cases priorisieren und messbare Erfolgskriterien festlegen, die als Orientierung für die weitere Umsetzung dienen.

Der Aufbau einer belastbaren Datenbasis erfolgt schrittweise. Zunächst sind alle relevanten Datenquellen zu identifizieren. Dazu zählen beispielsweise das ERP-System, Produktions- und Historian-Systeme sowie prozessnahe Dokumente und weitere Wissensquellen.

Im nächsten Schritt werden die Daten über geeignete Schnittstellen integriert, um Datensilos aufzulösen und eine durchgängige Datenverfügbarkeit zu schaffen. Datenanreicherung und synthetische Daten können dabei bestehende Lücken schließen und die Aussagekraft der Daten erhöhen.

Anschließend steht die Verbesserung der Datenqualität im Fokus. Fehlerhafte Datensätze werden bereinigt, Dubletten entfernt, fehlende Werte ergänzt und die Konsistenz der Daten sichergestellt.

Je nach Anwendungsfall können die Daten anschließend normalisiert und durch geeignetes Feature Engineering für das Training der KI aufbereitet werden. Darauf aufbauend werden Daten harmonisiert und skaliert, indem einheitliche Definitionen, standardisierte Stammdaten und konsistente Datenmodelle geschaffen werden.

Die Auswahl einer geeigneten KI richtet sich nach den Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls. Dabei ist zu entscheiden, ob eine Standardtechnologie ausreicht oder ein eigenes Modell entwickelt werden muss. Ebenso sollte geprüft werden, ob generative KI oder klassische Machine-Learning-Verfahren die Aufgabe besser erfüllen. Neben der technischen Eignung sind auch Kosten, Wartungsaufwand und der zu erwartende geschäftliche Nutzen in die Entscheidung einzubeziehen.

Fadi Georges new
Bild: SpiraTec AG

Nach der Modellauswahl wird die KI mit den vorbereiteten Daten trainiert und anhand geeigneter Kennzahlen bewertet. Durch gezieltes Tuning können Modellparameter optimiert und die Leistungsfähigkeit weiter verbessert werden.

Die erfolgreiche Implementierung erfordert die nahtlose Integration der KI in bestehende Prozesse. Gleichzeitig sollten die späteren Anwender frühzeitig eingebunden sowie Tests und Qualitätssicherungsmaßnahmen durchgeführt werden. Durch kontinuierliches Monitoring, regelmäßige Optimierungen und bei Bedarf Retraining mit aktuellen Daten kann die Leistungsfähigkeit der KI langfristig sichergestellt werden.



  • Erwartungen für August steigen deutlich

    Erwartungen für August steigen deutlich

    Die ZEW-Konjunkturerwartungen für Deutschland steigen im August 2020 gegenüber dem Vormonat wieder deutlich an, nachdem sie im Juli leicht zurückgegangen waren. Die Konjunkturerwartungen liegen aktuell bei 71,5 Punkten, also 12,2…

    mehr lesen: Erwartungen für August steigen deutlich

  • Hintergrundwissen zur OT- und IT-Welt

    Hintergrundwissen zur OT- und IT-Welt

    Die internetbasierte Veranstaltung IT meets OT am 08. September 2020 bietet Hintergrundwissen zu den zentralen Aspekten von OT- und IT-Architekturen. Dabei werden Fragen adressiert wie: Warum ist Integrität das Schutzziel…

    mehr lesen: Hintergrundwissen zur OT- und IT-Welt

  • Schneider Electric übernimmt Proleit

    Schneider Electric übernimmt Proleit

    Schneider Electric hat den MES-Anbieter Proleit AG erworben. Mit diesem Schritt will der französische Konzern seine Kompetenzen bei der Software-gestützten Automatisierung erweitern.

    mehr lesen: Schneider Electric übernimmt Proleit

  • Konjunkturerholung in der Digitalbranche setzt sich fort

    Konjunkturerholung in der Digitalbranche setzt sich fort

    Im Juli ist der Bitkom-Ifo-Digitalindex erneut gestiegen — der dritte Anstieg in Folge. Die Bitkom-Branche blickt zudem wieder in die Zukunft. Die Erwartungen an das nächste halbe Jahr liegen wider…

    mehr lesen: Konjunkturerholung in der Digitalbranche setzt sich fort

  • Roland Busch folgt auf Joe Kaeser

    Roland Busch folgt auf Joe Kaeser

    Siemens stellt sein Topmanagement um: Roland Busch übernimmt ab Oktober die Verantwortung für das Geschäftsjahr 2021. Auf der Hauptversammlung nächsten Februar löst Busch Topmanager Joe Kaeser als Vorstandsvorsitzenden ab. Digital…

    mehr lesen: Roland Busch folgt auf Joe Kaeser

  • Weniger Aufträge im ersten Halbjahr

    Weniger Aufträge im ersten Halbjahr

    Die durch Handelsstreitigkeiten und politische Verwerfungen geschwächte Weltkonjunktur wurde durch die Covid-19-Pandemie zusätzlich getroffen. Das zeigt sich auch am deutlichen Orderminus im Maschinen- und Anlagenbau.

    mehr lesen: Weniger Aufträge im ersten Halbjahr

  • Alexander Kläger ist neuer SAP Deutschland-Chef

    Alexander Kläger ist neuer SAP Deutschland-Chef

    Mit Alexander Kläger hat SAP Deutschland seit dem 1. August einen neuen Geschäftsführer. Der 49-Jährige ist seit 2012 für den Software-Konzern tätig.

    mehr lesen: Alexander Kläger ist neuer SAP Deutschland-Chef

  • Schwachstellen priorisieren und beheben

    Schwachstellen priorisieren und beheben

    Mit der Vulnerability Mitigation App (VMA) stellt Tufin eine Applikation zur Verfügung, die es Unternehmen ermöglicht, Bedrohungen zu priorisieren und auf diese Weise eine effektive Fehlerbehebung und automatisierte Risikominderung zu…

    mehr lesen: Schwachstellen priorisieren und beheben

  • Emotet ist zurück

    Emotet ist zurück

    Bereits im Februar 2020 berichteten wir von einem Cyberangriff mit dem Trojaner Emotet auf das Berliner Kammergericht. Mehr als 160 Tage nach der letzten bekannten Verbreitung der Schadsoftware konnten Sicherheitsforscher…

    mehr lesen: Emotet ist zurück

  • Kein Unternehmen kommt ohne IoT-Sicherheit aus

    Kein Unternehmen kommt ohne IoT-Sicherheit aus

    Das Internet der Dinge setzt sich in großem Stil durch, weil die potenziellen Vorteile immens sind. Ob es sich um Gebäude- und Straßenlichtsensoren, Überwachungskameras, IP-Telefone, Point-of-Sale-Systeme, Konferenzraumtechnik und vieles mehr…

    mehr lesen: Kein Unternehmen kommt ohne IoT-Sicherheit aus

  • Unternehmen sollten mehr auf Sicherheitsexperten setzen

    Unternehmen sollten mehr auf Sicherheitsexperten setzen

    In jedem dritten Unternehmen (28 Prozent) gab es im letzten Jahr mindestens einen gravierenden Sicherheitsvorfall. Das sind 2 Prozent mehr als noch ein Jahr zuvor. Meist handelte es sich dabei…

    mehr lesen: Unternehmen sollten mehr auf Sicherheitsexperten setzen

  • Simulation Day in München

    Simulation Day in München

    Welche Am 24. September 2020 lädt Machineering Interessenten zum 4. Simulation Day nach München ein. Vor Ort lernen die Teilnehmer die Vorteile und Einsatzmöglichkeiten der Simulationssoftware industrialPhysics kennen.

    mehr lesen: Simulation Day in München