Bosch setzt auf Künstliche Intelligenz bei der Fertigung

Durch KI-Unterstützung bei der Fertigung will der Technologiekonzern in seiner Antriebssparte Fehler schon im Produktionsprozess erkennen und ausschalten. Die Entwicklung soll im Laufe des Jahres weltweit zunächst in 50 Werken zum Einsatz kommen.

Mehr Effizienz in der Produktion will Bosch mit KI erreichen. Foto: Bosch.
Mehr Effizienz in der Produktion will Bosch mit KI erreichen. Foto: Bosch.
Claudia Leistritz

Bosch will noch in diesem Jahr in den Werken sein durch Künstliche Intelligenz unterstütztes Produktionsverfahren für eine „Null-Fehler-Fertigung“ einsetzen und prognostiziert damit laut Pressebericht neben höherer Effizienz und Umweltfreundlichkeit auch Kosteneinsparungen in Millionenhöhe.

Entwickelt wurde die Anwendung im weltweit an sieben Standorten lokalisierten Bosch Center for Artificial Intelligence (BCAI). Mit dem Verfahren würden Anomalien und Störungen bei der Fertigung bereits frühzeitig registriert, der Ausschuss reduziert sowie gleichzeitig die Produktqualität gesteigert. „Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz werden Fabriken effizienter, produktiver, umweltfreundlicher – und Produkte noch besser“, so Bosch-CDO/CTO Dr. Michael Bolle.

Beschleunigte Fertigung

Man habe im Testlauf in den Pilotwerken festgestellt, dass damit Einsparungen in Höhe von ein- bis zwei Millionen Euro jährlich möglich seien. Störungen in den Abläufen seien mit Hilfe von KI identifiziert und eliminiert worden. Als Resultat hätten sich die „Taktzeiten der Linien“ um etwa 15 Prozent reduziert.

Hohes Einsparpotenzial durch Einsatz von KI

Studien hätten bestätigt, so der Pressebericht, dass in Deutschland vom Einsatz der Künstlichen Intelligenz in der Produktion vor allem die Industrie 4.0 profitiere, nämlich mit einer Einsparung von etwa 50 Prozent und somit 182 Milliarden Euro über die verschiedenen Branchen verteilt.

Als nächstes plant Bosch, die KI-Lösung noch in diesem Jahr weltweit in etwa 50 Werken der Antriebssparte und somit in mehr als 800 Fertigungslinien einzusetzen. Eine Analyse-Plattform speichere dann täglich über eine Milliarde Datennachrichten zur Produktion. Danach soll die Methode auch „unternehmensweit“ in den rund 240 Werken übernommen, die gewonnenen Erfahrungen zur Entwicklung neuer KI-basierter Lösungen verwendet werden.

Mobility Solutions Hauptanwender

Die KI-Analyse-Plattform nutzt mit Mobility Solutions zunächst die Antriebssparte des Unternehmensbereichs. Dort will der Konzern zur Digitalisierung und Vernetzung der Werke in den nächsten Jahren etwa 500 Millionen Euro investieren. Als Resultat verspreche man sich Einsparungen in doppelter Höhe des Einsatzes, nämlich von rund einer Milliarde Euro bis zum Jahr 2025.

Teamwork von Mensch und Maschine

Das BCAI gemeinsam mit den Werken des Geschäftsbereichs habe mit Hilfe der Industrie-4.0-Software Nexeed Manufacturing Execution System (MES) von Bosch Connected Industry automatisiert die Messwerte unterschiedlicher Quellen gesammelt und fast in Echtzeit analysiert. Als Grundlage dienten die Sensordaten von Maschinen zur Ermittlung von Schwankungen in verschiedenen Fertigungsverfahren. Nexeed visualisiert die zusammengetragenen Daten, woraufhin die KI Handlungsempfehlungen gibt, über deren Ausführung der Mitarbeiter dann entscheidet.

Überwachungsfunktion durch KI

Je nach lokalen Gegebenheiten werden individuell nach der KI-Analyse konfigurierte visuelle Plattformen oder Dashboards verwendet. So könne man Fehlerursachen leichter identifizieren. Zudem könne man in das System „selbstanpassende Prozesse“ für Maschinen nd Montagelinien integrieren, heißt es. Abweichungen könne die KI anhand von Mustern erkennen, selbständig darauf reagieren und diese korrigieren. Zum Teil unterstützen den Vorgang Kameras entlang der Fertigungslinien, die den Produktionsprozess aufzeichnen. In einzelnen Fällen seien mit der Plattform auch die entsprechenden Feld- und Kundendaten verbunden. Damit könne man das Verhalten von Produkten noch besser verstehen, um Mängel frühzeitig erkennen und Fehler vorhersagen zu können, so Bosch.

Akzeptanz fehlt weitgehend noch

Die Umsetzung der KI-basierten, effizienten Produktion in anderen Unternehmen komme jedoch nur schleppend voran, so der Konzern. Denn mehr als die Hälfte (58 Prozent) der „deutschen Unternehmen“ betrachte laut einer Untersuchung von Bitkom im Jahr 2020 die Künstliche Intelligenz als nicht förderlich, und nur 14 Prozent nutze aktuell die KI für die Industrie 4.0. Dagegen habe der „Bosch KI-Zukunftskompass“ in einer Studie des gleichen Jahres herausgefunden, dass mit etwa 60 Prozent eine „klare Mehrheit der Deutschen“ einen „vermehrten Einsatz von industrieller KI“ beispielsweise bei der Fertigung von Autos und Flugzeugen begrüßten, und über zwei Drittel sollen demnach bei der Diagnose von Maschinenfehlern und in anderen High-Tech-Bereichen KI-basierte Lösungen befürworten.

KI bei Bosch bereits fest verankert

Bosch nutze die KI jedoch bereits umfassend, die in der Fertigung zur Reduktion von Ausschuss beitrage und helfe, die Auslastung von Maschinen und den Herstellungsprozess zu optimieren. „Künstliche Intelligenz ist eine Technologie von epochalem Charakter – vergleichbar mit der Erfindung des Buchdrucks. KI wird die Industrie revolutionieren. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz lernen Maschinen und Produkte mit- und weiterzudenken“, meint Bolle. Auch am Markt ist Bosch mit KI-basierten Systemen vertreten, beispielsweise mit automatisierter optischer Prüfung von Werkstücken, Software für eine intelligente Produktionssteuerung oder ausgefeiltes Energiemanagement. Die Lösungen von Bosch sollen auf der digitalen Hannover Messe 2021 von 12. Bis 16. April vorgestellt werden.

KI als Kernelement der Unternehmensstrategie

Der Konzern will alle seine Produkte bis 2025 mit Hilfe von KI entweder entwickeln oder produzieren und seinen Betrieb ganz auf diese „Schlüsseltechnologie“ ausrichten. Dazu würden hohe Beträge in die geeigneten Rahmenbedingungen wie auch Infrastruktur investiert. Beispielsweise sollen 20.000 Mitarbeiter bis Ende 2022 in KI geschult werden. Ausgangspunkt der Aktivitäten ist das Forschungs- und Entwicklungszentrum für Künstliche Intelligenz BCAI, das 2017 gegründet wurde. „Wir erforschen und bieten KI, die sicher, robust und nachvollziehbar ist“, so Bolle. Im Zentrum stehe die Anwendung von Artifizieller Intelligenz im Bereich industrielle KI und somit der „Verbindung von Künstlicher Intelligenz und physischer Welt.“ Das bereits vorhandene umfassende Know-how des Unternehmens in der Fertigung von verschiedensten Produkten wie Kühlschränken, Elektrowerkzeugen oder auf dem Gebiet des Antriebsstrangs und von Assistenzsystemen für die Automobilindustrie bis zur Automatisierungstechnik in Fabriken wolle man nun mit KI-Algorithmen kombiniert kombinieren.

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