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.



  • Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

    Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

    Auf 2021 blicken die Entscheider in der Branche mit einer Mischung aus Zurückhaltung und leichtem Optimismus. Dies geht aus dem aktuellen Maschinenbau-Barometer von PwC hervor.

    mehr lesen: Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

  • SAS übernimmt Boemska

    SAS übernimmt Boemska

    SAS übernimmt den britischen Low-Code/No-Code-Spezialisten Boemska. Das Unternehmen ist bereits Technologiepartner von SAS.

    mehr lesen: SAS übernimmt Boemska

  • Die Produktion aufteilen

    Die Produktion aufteilen

    Die SmartFaxtory KL arbeitet an der Realisierung an einem Shared Production-Ansatz und bildet so die Grundlage für das europäische Infrastrukturprojekt GAIA-X.

    mehr lesen: Die Produktion aufteilen

  • Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

    Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

    Fortinet kündigt mit der FortiGate Rugged 60F und der FortiGate Rugged 60F mit integrierter LTE-Next-Generation-Firewall zertifizierte sichere SD-WAN-Appliances für den Einsatz in OT-Umgebungen an.

    mehr lesen: Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

  • Inform erweitert Geschäftsführung

    Inform erweitert Geschäftsführung

    Zum Führungsteam beim Softwarehersteller Inform kommen im Januar vier neue Mitglieder hinzu. In diesem Zuge möchte das Unternehmen seinen Fokus auf die Themen Nachhaltigkeit, Innovation und Internationalisierung legen.

    mehr lesen: Inform erweitert Geschäftsführung

  • Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

    Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

    Zum Jahreswechsel befragt das Institut der deutschen Wirtschaft (IW) traditionell deutsche Verbände nach ihren wirtschaftlichen Erwartungen für das kommende Jahr. In diesem Jahr berichten darin die meisten Branchen von einschneidenden…

    mehr lesen: Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

  • Nachhaltigkeit wird zum Trend

    Nachhaltigkeit wird zum Trend

    Nachhaltigkeit und stärkeres Umweltbewusstsein erfahren in der Fertigungsindustrie neue Aufmerksamkeit. Der Übergang von der Linearwirtschaft zu einer Kreislaufwirtschaft spielt dabei eine entscheidende Rolle. Colin Elkins, Vice President Manufacturing bei IFS,…

    mehr lesen: Nachhaltigkeit wird zum Trend

  • Hannover Messe erneut als digitales Event

    Hannover Messe erneut als digitales Event

    Angesichts der aktuellen Entwicklungen rund um Covid-19 hat die Deutsche Messe gemeinsam mit den Ausstellern der Hannover Messe entschieden, die Industrieschau in diesem Jahr erneut digital auszurichten.

    mehr lesen: Hannover Messe erneut als digitales Event

  • Auftragsplus im November

    Auftragsplus im November

    Im November 2020 haben die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer erstmals seit Beginn des Berichtsjahres wieder Orderzuwächse sowohl aus dem Inland als auch aus dem Ausland verzeichnet.

    mehr lesen: Auftragsplus im November

  • Trends für die IT-Sicherheit

    Trends für die IT-Sicherheit

    Durch die drastischen Veränderungen im Jahr 2020 wurde die Digitalisierung stark forciert, Netzwerkinfrastrukturen änderten sich und Clouds konnten weitere Zugewinne verzeichnen. Gerade, was Homeoffice angeht, musste zunächst einiges improvisiert werden.

    mehr lesen: Trends für die IT-Sicherheit

  • VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

    VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

    Im November 2020 ist der VDI-Statusreport ‚Maschinelles Lernen in KMU‘ erschienen. Die Veröffentlichung gibt Tipps, wie gerade mittelständische Firmen Projekte mit maschinellem Lernen (ML) umsetzen können.

    mehr lesen: VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

  • Software-Container in Bewegung

    Software-Container in Bewegung

    Mit dem häufigeren Einsatz von Industrial Internet of Things-Anwendungen haben sich auch die Technologien von Software-Containern mehr und mehr durchgesetzt. Mit ihnen können Unternehmen die Geschwindigkeit, Flexibilität und Qualität bei…

    mehr lesen: Software-Container in Bewegung