Datenqualität für KI-Projekte: Von Datenwolken zu Informationsquellen

0:000:00

Two male engineers in a factory setting reviewing data on a large digital screen
Bild: ©sablengjago/stock.adobe.com

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz nimmt in Fertigungsunternehmen mit rasanter Geschwindigkeit zu. So nutzen laut ‚The AI Opportunity in Manufacturing‘ 78 Prozent der Führungskräfte wöchentlich, fast ein Drittel sogar täglich KI, während im vergangenen Jahr 46 Prozent wöchentlich und acht Prozent täglich damit gearbeitet haben. Nach der 2025 für TeamViewer erstellten Studie wollen:

  • 28 Prozent der befragten Unternehmen damit den Kundensupport automatisieren,
  • 19 Prozent Prozesse automatisieren,
  • 19 Prozent die Lieferkette optimieren.

Daneben wird KI zur Inspiration und Ideenfindung eingesetzt. Das Vertrauen der Manager in KI wächst auch, wenn es darum geht, künftige Geschäftsszenarien zu prognostizieren (41 Prozent), auf dieser Basis Entscheidungen zu treffen (36 Prozent) und dies sogar ohne menschliche Aufsicht (29 Prozent). Experten prognostizieren, dass der zunehmende Einsatz von KI in der Fertigung den größten Produktivitätsanstieg seit einem Jahrhundert auslösen könnte.

Produktivitätsgewinne treiben KI-Investitionen

Einiges von dem Erfolg werden die Unternehmen mit fortschrittlicher Standardsoftware erreichen, die zunehmend mit aufgabenspezifischen KI-Funktionen und Assistenten erweitert wird. Die Tendenz zur KI-Integration zeigt sich in ERP-Systemen ebenso wie in der Konstruktions- und Simulationssoftware. Doch um noch weiter reichende Produktivitätsfortschritte zu erreichen, müssen Unternehmen den KI-Einsatz bis zu den Wurzeln ihrer individuellen Prozesse in Fertigung oder Montage ausdehnen. Unternehmensspezifische KI-Projekte der Automatisierung, Datenanalyse, Qualitätsüberwachung und Prozesssteuerung sollen Analysten zufolge die größten Potenziale heben. Entsprechend erwarten 81 Prozent der Entscheider in den nächsten sechs bis zwölf Monaten höhere KI-Investitionen in ihren Unternehmen.

Simus Classmate extrahiert und sammelt Daten aus verschiedenen Quellen und bereitet sie auf Basis veränderbarer Regeln auf
Simus Classmate extrahiert und sammelt Daten aus verschiedenen Quellen und bereitet sie auf Basis veränderbarer Regeln auf – Bild: Simus Systems GmbH

Herausforderungen individueller KI-Projekte

Die heutigen Large Language Models der künstlichen Intelligenz, wie wir sie aus alltäglichen Anwendungen kennen, werden von Entwicklern in einem ausführlichen Pre-Training mit riesigen Datenmengen aus dem Internet angelernt, damit sie treffsichere Ergebnisse liefern. Diese Methode lässt sich aus zwei Gründen nicht auf den individuellen, industriellen Einsatz übertragen: Einerseits liegen die Datenmengen, die für typische Anwendungsfälle benötigt werden, in ganz anderen Dimensionen. Andererseits würden die für diese Datenmengen notwendigen, umfangreichen Anlern- und Optimierungsphasen die Wirtschaftlichkeit der meisten Projekte gefährden.

Als erste Herausforderung müssen die Unternehmen also für jeden Anwendungsfall geeignete Datenquellen und -bestände identifizieren. Mit den extrahierten Daten können sie anschließend ihre KI-Modelle trainieren. Weil die Datenmengen um Dimensionen geringer sind und der Aufwand für das Anlernen begrenzt werden muss, rückt die Qualität der Daten in den Fokus.

In den meisten Unternehmen sind die Daten lückenhaft, unvollständig, in unterschiedlichen Terminologien, Formaten, Kategorien und Einheiten abgelegt sowie mit Dubletten und Altbeständen durchsetzt. Wenn sie aus verschiedenen Quellen stammen, müssen sie angeglichen werden. Unter diesen Voraussetzungen kann sich der Aufwand für KI-Projekte bis zur Unmöglichkeit potenzieren. Deshalb müssen Unternehmen ihre Datenqualität für den Einsatz von KI vorbereiten. Dies bildet die zweite große Herausforderung individueller KI-Projekte.

Dabei wirkt die Software wie eine Datendrehscheibe zwischen ERP, CAD und PDM und der Peripherie
Dabei wirkt die Software wie eine Datendrehscheibe zwischen ERP, CAD und PDM und der Peripherie – Bild: Simus Systems GmbH

Datenquellen dauerhaft erschließen

Bei der Suche nach geeigneten Datenquellen und Beständen unterstützt die Software Simus Classmate von Simus Systems, einem Spezialisten für die Bereinigung, Strukturierung und effiziente Nutzung von technischen Datenbeständen. Die Anwendung enthält verschiedene Werkzeuge, die Datenbestände jeder Größe aus den relevanten firmeninternen Quellen wie Datenbanken, Tabellen oder CAD-, ERP- und PDM-Systemen entnehmen und in einem Ergebnisspeicher ablegen. Dies ist wichtig, weil viele industrielle KI-Projekte Informationen aus verschiedenen Datenquellen verwenden. Zum Beispiel können Software-Inhalte mit Prozessdaten aus OPC-Servern, Maschinensteuerungen oder SPSen von Anlagen verknüpft werden. Dabei lässt sich die Software dauerhaft mit diesen Systemen integrieren, etwa um die gewünschten Datensätze regelmäßig bereitzustellen. Das kann gerade für die Pflege eines laufenden KI-Systems wichtig sein. Wer auf Geometrie- oder Product Manufacturing Information (PMI) von CAD-Modellen zugreifen will, findet in Simus Classmate ebenfalls entsprechende Funktionen. Die Software sucht, vergleicht und findet Geometrie- und andere Merkmale, was sich z.B. in Qualitätsprojekten als sehr hilfreich erwiesen hat.

2MDG 3Phasen
Bild: Simus Systems GmbH

Regelbasiert zur Datenqualität für KI-Anwendungen

Mit den Werkzeugen der Software-Suite und der erprobten Projektmethodik hilft Simus Systems Herstellern, sich fit für den KI-Einsatz zu machen. Zunächst wird in einem Vorprojekt eine Stichprobe des Datenbestandes analysiert. So lassen sich Ziel und Aufwand abgleichen und das Projekt klar definieren. Nun wird das Projekt auf den gesamten relevanten Datenbestand ausgedehnt. Automatisch werden große Datenbestände nach Regeln bereinigt, ergänzt, sortiert, strukturiert und abgelegt. In Workshops mit den Projektbeteiligten werden die Resultate weiter verfeinert. Mit einer speziellen Suchmaschine lassen sich Daten filtern und betrachten, um eventuelle Fehler, Dubletten oder Ungenauigkeiten zu erkennen. Schließlich wird der bereinigte Datenbestand zur weiteren Verwendung und der optimierte Datenbestand freigegeben. Anschließend werden die Weichen gestellt, um die Datenqualität auch künftig hoch zu halten. Die definierten Formate, Regeln und Konventionen werden mit Classmate für neu entstehende Daten implementiert.

Fit for AI ITundP
Die Tools von Simus Systems helfen Produktionsunternehmen,
eine gute Datenbasis für KI-Anwendungen zu schaffen. Bild: Simus Systems GmbH

Größte Hürde ausgeräumt

Nach der eingangs zitierten TeamViewer-Studie wird die Technologie noch nicht von allen Herstellern in großem Umfang genutzt, obwohl die Vorteile der KI auf der Hand liegen. Als größtes Hindernis für ihre Einführung nannten 76 Prozent der Umfrageteilnehmer Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit der Datenverwaltung durch KI. Genau diese Risiken durch lückenhafte, willkürlich veränderte oder korrumpierte Daten lassen sich mit der passenden Software ausräumen. Darüber hinaus können Software und Dienstleistungen von Simus Systems weitere Projekte wie Manufacturing X, digitaler Zwillinge oder die Datenbereinigung vor ERP- und PDM-Migrationen unterstützen. Damit erschließen Hersteller die Potenziale der Digitalisierung.



  • Robert Bosch GmbH ordnet Geschäftsführung neu

    Robert Bosch GmbH ordnet Geschäftsführung neu

    Die Robert Bosch GmbH gibt Veränderungen in der Geschäftsführung bekannt. Uwe Rasche und Michael Bolle verlassen das Unternehmen. Somit werden die Zuständigkeiten innerhalb der Geschäftsführung neu geordnet.

    mehr lesen: Robert Bosch GmbH ordnet Geschäftsführung neu

  • Mehr Resilienz durch Digital Workplace

    Mehr Resilienz durch Digital Workplace

    In einer Studie von Campana & Schott geben zwei Drittel der Befragten an, dass digitale Arbeitsplätze Resilienz und Effizienz steigern. Fast die Hälfte der Studienteilnehmer hat bereits solche Arbeitsplätze eingeführt.

    mehr lesen: Mehr Resilienz durch Digital Workplace

  • Forschung am digitalen Zwilling

    Forschung am digitalen Zwilling

    Das Projekt IoT4DigitalTwin ist Teil der europäischen Initiative IoT4Industry im Rahmen des Programms Horizon 2020. Geprom Connecting Inustries und Gefasoft GmbH haben ein Konsortium gebildet mit dem Ziel, einen digitalen…

    mehr lesen: Forschung am digitalen Zwilling

  • Python-Anwendungen plattformunabhängig schützen

    Python-Anwendungen plattformunabhängig schützen

    Wibu-Systems hat sein Portfolio erweitert, sodass Hersteller ihre Python-Anwendungen einfach und flexibel plattformunabhängig mit CodeMeter schützen können.

    mehr lesen: Python-Anwendungen plattformunabhängig schützen

  • Open Industry 4.0 Alliance stellt App Store vor

    Open Industry 4.0 Alliance stellt App Store vor

    2019 hat sich die Open Industry 4.0 Alliance auf der Hannover Messe gegründet. Das mittlerweile 74 Mitglieder umfassende Konsortium stellt zur diesjährigen Messe einen eigenen App Store vor.

    mehr lesen: Open Industry 4.0 Alliance stellt App Store vor

  • Formnext-Veranstalter planen hybride Messe

    Formnext-Veranstalter planen hybride Messe

    Im November steht industrieller 3D-Druck in Frankfurt im Fokus. Dann öffnet die Formnext ihre Tore — als Präsenzveranstaltung. Zusätzlich ist ein digitales Angebot geplant.

    mehr lesen: Formnext-Veranstalter planen hybride Messe

  • Wie nachhaltig ist die deutsche Technologie-Branche?

    Wie nachhaltig ist die deutsche Technologie-Branche?

    In einer aktuellen Deloitte-Studie betrachten 86 Prozent der deutschen Technologiekonzerne Nachhaltigkeit als einen wichtigen Bestandteil ihrer Geschäftstätigkeit. Jedoch nehmen etwa zwei Drittel der darin befragten Unternehmen eine Diskrepanz zwischen Anspruch…

    mehr lesen: Wie nachhaltig ist die deutsche Technologie-Branche?

  • Hyperkonvergente Infrastrukturen mit Potenzial für den Mittelstand

    Hyperkonvergente Infrastrukturen mit Potenzial für den Mittelstand

    Das Beratungsunternehmen Techconsult hat gemeinsam mit Gridscale untersucht, wie mittelständische Unternehmen die Modernisierung ihrer IT-Infrastrukturen vorantreiben. Die daraus resultierende Studie gibt Einblicke, mit welchen Herausforderungen sich die Unternehmen bei ihrer…

    mehr lesen: Hyperkonvergente Infrastrukturen mit Potenzial für den Mittelstand

  • Gesamtkonzept für mehr Resilienz

    Gesamtkonzept für mehr Resilienz

    Entwicklungen wie der Klimawandel oder die Digitalisierung haben das Thema Resilienz in die öffentliche Diskussion gerückt. Durch die Corona-Pandemie wird diese neu auf die Probe gestellt. Fraunhofer-Forscher haben nun ein…

    mehr lesen: Gesamtkonzept für mehr Resilienz

  • Rhebo integriert Apps für Cybersecurity

    Rhebo integriert Apps für Cybersecurity

    Rhebo hat sich der Partnerwelt ctrlX World von Bosch Rexroth angeschlossen. So setzt Rhebo auf ctrlX Automation als Integrationsplattform und zusätzlichen Marktplatz für ihre industriellen Monitoring-Lösungen, die sowohl für die…

    mehr lesen: Rhebo integriert Apps für Cybersecurity

  • Ifo Institut erwartet geringeres Wachstum

    Ifo Institut erwartet geringeres Wachstum

    Für das laufende Jahr geht das Ifo Institut von einem wirtschaftlichen Wachstum von 3,7 Prozent aus. Damit zeigen sich die Forscher pessimistischer als noch im Dezember.

    mehr lesen: Ifo Institut erwartet geringeres Wachstum

  • Alarmmanagement in modularen Automatisierungssystemen

    Alarmmanagement in modularen Automatisierungssystemen

    Modulare Anlagen werden in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik vermehrt eingesetzt. Die Planungszeit neuer Anlagen und Umbauarbeiten sollen so beschleunigt werden, um Stillstände beziehungsweise die Time-to-Market zu verkürzen.

    mehr lesen: Alarmmanagement in modularen Automatisierungssystemen