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.



  • Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

    Der IT-Security-Anbieter Trend Micro hat Erkenntnisse zu cyberkriminellen Aktivitäten sowie dem Handel mit Produkten und Dienstleistungen im Cyberuntergrund veröffentlicht.

    mehr lesen: Sinkendes Vertrauen unter Cyberkriminellen

  • Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Unternehmen mit steigenden Erwartungen

    Nach dem Rückgang im vergangenen Monat legt der Ifo-Geschäftsklimaindex im Mai wieder zu. Dabei haben sich vor allem die Erwartungen für die kommenden Monate verbessert.

    mehr lesen: Unternehmen mit steigenden Erwartungen

  • PLM-Lösungen im Vergleich

    PLM-Lösungen im Vergleich

    Im Marktspiegel ‘Business Software PLM/PDM 2020/2021‘ werden mehr als 40 PLM-Lösungen hinsichtlich ihrer Funktionen untersucht.

    mehr lesen: PLM-Lösungen im Vergleich

  • „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

    Die Corona-Krise stellt die Globalisierung auf den Prüfstand. Für VDI-Präsident Volker Kefer ist die Situation Herausforderung und Chance zugleich. Im Interview spricht er über die Lage des Technikstandorts Deutschland heute…

    mehr lesen: „Das hohe Maß an Flexibilität und Kreativität sollte uns positiv in die Zukunft blicken lassen“

  • Die digitale Version der XR Expo geht online

    Die digitale Version der XR Expo geht online

    Ab sofort können sich Aussteller und Besucher auf einer digitalen Plattform für die XR Expo Virtual 2020 am 25. und 26. Juni registrieren.

    mehr lesen: Die digitale Version der XR Expo geht online

  • Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

    Wechselnde Umgebungsbedingungen durch Ad-hoc-Vernetzung, ständige Rekonfigurationen bedingt durch kleine Losgrößen und Softwareupdates im Feld sind Indikatoren dafür, dass das Testen von Systemen im laufenden Betrieb zunehmend an Bedeutung gewinnt. Um…

    mehr lesen: Vernetzte Systeme im Vorfeld testen

  • Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

    Unternehmen mit KI-Projekten sind dann am erfolgreichsten, wenn die Qualifizierung der eigenen Mitarbeiter den gleichen Stellenwert wie Investitionen in intelligente Technologien hat. Dazu gehört auch das Schaffen einer Lernkultur, die…

    mehr lesen: Unternehmen gewichten Technologie und Qualifizierung gleich

  • Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

    Von Februar bis April befragte der Digitalverband Bitkom Industrieunternehmen nach dem Stand der Digitalisierung. Im Vergleich zur Studie von vor zwei Jahren zeigt sich eine positive Entwicklung.

    mehr lesen: Wie ist der Stand der Industrie 4.0?

  • Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

    Aufgrund der Corona-Pandemie sind die Exporte der deutschen Maschinenbauer im ersten Quartal gesunken — im Vergleich zum Vorjahr um 6,6 Prozent.

    mehr lesen: Weniger Ausfuhren, Entspannungstendenzen aus China

  • Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

    63 Prozent der KMU rechnen laut einer McKinsey-Befragung mit einem Umsatzrückgang im aktuellen Quartal. Dennoch blicken 77 Prozent nach wie vor positiv in die Zukunft.

    mehr lesen: Unternehmen wollen nach Corona digitaler werden

  • SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

    Im Production Level 4 Demonstrator stellt die SmartFactoty-KL neue Produktionstechniken vor — ein Update der Industrie 4.0.

    mehr lesen: SmartFactory-KL präsentiert Production Level 4 Demonstrator

  • Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung

    Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung

    Unternehmen, die dank digitaler Technologien auf Servitization setzen, können laut einer Studie 30 Prozent mehr Umsätze im Service-Bereich erzielen, als ihre Mitbewerber.

    mehr lesen: Welche Vorteile bringt Servitization für die Fertigung