KI in Instandhaltung und Produktion: Wenn die KI weiß,wo es klemmt

Predictive Maintenance Dashboard mit Anomaliewerten
Predictive Maintenance Dashboard mit Anomaliewerten – Bild: Kiotera

Um den Herausforderungen der mittelständischen Produktion zu begegnen, greifen Unternehmen vermehrt zu künstlicher Intelligenz. Doch was versprechen sich Unternehmen von solchen Technologien, und wie haben sie einen wirtschaftlich sinnvollen Einstieg gefunden, gerade in schwierigen Zeiten? Intelligente, einfach nachrüstbare Sensoren und der praktische Einsatz von KI unterstützen die Anlagenverfügbarkeit sowie die Effizienz in Produktion und Instandhaltung. Wie der Einstieg gelingt, zeigen zwei Praxisbeispiele.

Schwingungsüberwachung im Stahlwerk

Ein Stahlverarbeiter nutzt eine Kurzstückmaschine zur Fertigung kleiner Metallstücke, die zu Bohrer-Bits verarbeitet werden. Seit 2023 setzt das Werk ein Endgerät ein, bestehend aus Sensor, Batterie und Industrie-PC, das an der Maschine angeklebt wird. Die Batterien des Sensors halten bis zu fünf Jahre und senden die Daten über ein Gateway, das mehrere hundert Meter entfernt im Büro stehen kann, in die Cloud. Dort analysiert ein Algorithmus die Daten und schlägt bei Abweichungen vom normalen Laufverhalten automatisch Alarm. Eine künstliche Intelligenz schlägt zudem die wahrscheinlichste Problem-Ursache vor, sodass Mitarbeitende der Instandhaltung den Fehler schnell finden können. Erstmals schlug der Sensor wenige Wochen nach der Installation Alarm. Eine lockere Schraube verursachte erhöhte Schwingungen. Die Instandhalter stoppten die Maschine, zogen die Schraube fest und verhinderten so einen teuren Totalschaden.

In einem anderen Unternehmen überwachen an einer Elektrostanzmaschine Sensoren den Antriebsmotor und die Lager. Nach zwei Wochen Lernphase erkannte das System Anomalien, die auf erhöhten Verschleiß hinwiesen. Eine fehlerhafte Einstellung wurde korrigiert, ungeplante Stillstände vermieden und die Lebensdauer der Anlage verlängert.

Das System meldet anbahnende Schäden automatisch und entlastet Produktion und Instandhaltung auf unterschiedliche Weise:

  • Frühzeitige Fehlererkennung mit Handlungsempfehlungen: Das KI-gestützte System erkennt Störungen frühzeitig, gibt die wahrscheinlichsten Ursachen an und ermöglicht so schnelles eingreifen, ohne zusätzliche Schwingungsexpertinnen und -experten. Ungeplante Stillstände werden so vermieden.
  • Automatisierte, kontinuierliche Überwachung spart wertvolle Zeit: Die automatisierte Überwachung von Maschinenzuständen reduziert manuelle Inspektionen sowie unnötige Wartungen.
  • Einfache Installation, Skalierbarkeit und Flexibilität: Durch die Integration mittels Retrofitting und Funktechnologien modernisieren (LoRaWAN) Unternehmen ihre Maschinen mit minimalem Aufwand.

Business Intelligence als Basis für ChatGPT

Fabrikmitarbeiter erfassen täglich viele Daten: Sie notieren etwa Maschineninformationen, Uhrzeiten oder Gründe für Produktionsprobleme. Unterschiedliche Formate und fehlende Standards in den Fehlerbeschreibungen erschweren jedoch die Auswertung. In einem weiteren Praxisbeispiel lagen die täglichen Berichte in Word- und Excel-Dateien vor, was eine systematische Analyse verhinderte. Maschinenstörungen wurden in Kommentarfeldern festgehalten und waren unstrukturiert.

Mit Business-Intelligence-Software wurden die vorhandenen Daten aufbereitet. Textinformationen aus verschiedenen Formaten werden so zugänglich. Die Nutzerinnen und Nutzer können Informationen abrufen und sehen, an welchen Maschinen und in welchen Zeiträumen sich Probleme häufen. Die vereinheitlichten und strukturierten Daten aus verschiedenen Formaten bieten einen schnellen Überblick über Hunderte von Dateien und Tausende von Einträgen. Wiederkeherende können rasch identifiziert werden.

Vortrainiertes Modell

Auf die im Business Intelligence Tool gesammelten und aufbereiteten Daten kann zudem ein von Kiotera trainiertes ChatGPT-Modell zugreifen. Benutzer können gezielt nach Informationen suchen, indem sie Fragen stellen. Ein Beispiel:

Frage: Welche Störungen treten am häufigsten in bestimmten Maschinengruppen auf?

Antwort: Hier sind die Maschinengruppen mit den meisten gemeldeten Störungen:

  • Zwischenplatte Fertigungslinie: 210 Störungen
  • Topf: 198 Störungen
  • Fertigungslinie Endkontrolle: 180 Störungen
  • Maschine vier: 159 Störungen
  • Maschine Generation fünf: 148 Störungen

Auch Produktionsanalysen sind möglich. Auf die Anweisung „Erstelle eine Produktionsanalyse-Übersicht“ generiert das Modell eine Darstellung der Brutto- und Netto-Produktionsmengen in Form eines Diagramms. Doch diese Daten allein reichen noch nicht aus, um präzise zu ermitteln, welche Maschinen regelmäßig hinter den geplanten Produktionswerten zurückbleiben. Daher folgt die nächste Anfrage: „Zeige nur die zehn Maschinen, die am stärksten unter den geplanten Produktionswerten liegen.“ Dadurch zeigt sich, dass 1 die meisten Differenzen bei der Ist- und Soll-Produktion aufweist.

Weitere Einsatzmöglichkeiten für das vortrainierte Modell sind etwa das Erstellen von Checklisten für regelmäßige Wartungen oder Generalüberholungen.

Viel Potenzial

Intelligente Sensorik und künstliche Intelligenz versprechen viele Vorteile für Anlagenverfügbarkeit, Konstanz und Qualität in der Produktion sowie Effizienz in Instandhaltungsprozessen. Unternehmen erfassen und analysieren kontinuierlich Daten und erhalten so Handlungsempfehlungen, um beispielsweise ungeplante Stillstände zu vermeiden Wartungsprozesse zu optimieren.



  • Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech, ein Anbieter von industriellen Edge-AI-Plattformen, gibt die Zusammenarbeit mit Orbbec bekannt, einem Unternehmen im Bereich 3D-Vision-Technologie.

    mehr lesen: Advantech kooperiert mit Orbbec

  • Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Seit der Einführung des Fachkräfteeinwanderungsgesetzes (FEG) im Jahr 2020 ist der Anteil an Frauen und jüngeren Menschen unter den zu Erwerbszwecken aus Nicht-EU-Staaten Eingewanderten laut einer Studie des Instituts für…

    mehr lesen: Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

  • Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform, ein Spezialist für KI-gestützte Optimierung von Geschäftsprozessen, verstärkt sich mit zwei Managern.

    mehr lesen: Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

  • Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow haben eine neue Zusammenarbeit auf dem ServiceNow World Forum in München bekannt gegeben.

    mehr lesen: Siemens und ServiceNow kooperieren

  • Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Angesichts der Bedrohung durch Cyberangriffe investiert Deutschland verstärkt in IT-Sicherheit.

    mehr lesen: Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

  • Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    AMDT (Auvesy-MDT), Anbieter für Versionierungs- und Change-Management in der automatisierten Produktion, hat Alexander Fischer zum Chief Financial Officer (CFO) und Member des Executive Board von AMDT ernannt.

    mehr lesen: Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

  • Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

    Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

    Der Softwarehersteller Fabasoft Approve erweitert sein cloudbasiertes Dokumenten- und Qualitätsmanagementsystem (DMS/QMS) Approve um KI-Services von Mindbreeze.

    mehr lesen: Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

  • Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

    Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

    Deutschlands Unternehmen wünschen sich mehr generative künstliche Intelligenz ‚made in Germany‘.

    mehr lesen: Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

  • Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Computerspiele wie etwa Grand Theft Auto V bestehen aus rund 10 bis 30 Millionen Zeilen Code.

    mehr lesen: Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

  • Millionen-Investment für UpNano

    Millionen-Investment für UpNano

    UpNano aus Wien gibt den Abschluss einer Serie-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 7Mio.€ bekannt, die gemeinsam vom AWS Gründungsfonds – einem von der Republik Österreich unterstützten Risikokapitalfonds – Novacapital und IGO…

    mehr lesen: Millionen-Investment für UpNano

  • Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Ob Konjunkturerwartung, Umsatzprognosen oder Kapazitätsauslastung – alle wichtigen Kennzahlen aus aktuellen Maschinenbau-Barometer der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PwC Deutschland zeugen von einer weiteren Negativentwicklung der Branche.

    mehr lesen: Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

  • KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke

    KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke

    Der weltweite Markt für Hardware und Software im Bereich künstliche Intelligenz (KI) wird nach Schätzungen der Unternehmensberatung Bain & Company voraussichtlich zwischen 40 und 55 Prozent pro Jahr wachsen und…

    mehr lesen: KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke