Künstliche Intelligenz (KI) ist in den letzten Jahren das Technologiethema schlechthin geworden. Wer innovativ sein will, muss KI verwenden. Das Thema Künstliche Intelligenz bewegt uns als Menschen auch emotional, war doch die Intelligenz bisher der Unterschied zwischen Mensch und Maschine. Maschinen, die nun Entscheidungen autonom treffen und die für ihre Entscheidungen viel mehr Daten bewerten können als wir Menschen. Das verunsichert und erzeugt Unwohlsein. Medial sind häufig autonom fahrende Autos, Mitarbeiterauswahl mittels KI-Algorithmen oder medizinische Diagnosen, die mittels KI-Systemen erstellt werden, im Fokus. In all diesen Bereichen stellt sich natürlich die Frage nach Moral und Ethik. Ein essenzielles Thema für uns als Gesellschaft, wenn es in vielen Anwendungsbereichen um die Nutzung von künstlicher Intelligenz geht.

KI und Ressourcenschonung

KI hat aber nicht immer mit direkten Auswirkungen auf uns Menschen und damit zwingend mit Ethik und Moral zu tun. So kann KI zum Beispiel in der Automatisierung von Industrieprozessen einen maßgeblichen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz eröffnet ganz neue Möglichkeiten, Prozesse und Vorgänge flexibler und agiler, sowie einfacher und präziser zu gestalten. Dadurch werden Werkstoffe effizienter eingesetzt und nicht verschwendet, Ausschuss reduziert und somit Abfall vermieden oder auch durch optimierte Prozesse Energie gespart. KI kann auch dafür sorgen, dass sich durch optimale Wartung die Lebensdauer einer Maschine erhöht, eine Neuanschaffung zeitlich später erforderlich wird und somit wiederum Ressourcen geschont werden. Auch entlastet der Einsatz von KI Menschen von Routinetätigkeiten und stellt ihre Kompetenzen für andere, individualisiertere Tätigkeiten zur Verfügung.

KI in der Automatisierung

Als Automationsexperte beschäftigt sich das in Linz ansässige Unternehmen Keba intensiv mit dem Thema Künstliche Intelligenz und ihren Einsatzmöglichkeiten. In der Industrieautomatisierung werden die vorhandenen Automatisierungslösungen für Roboter und Maschinen durch die Einbindung von KI-Technologien intelligenter. KI versetzt die Systeme in die Lage, nicht nur den im Vorhinein programmierten Anweisungen zu folgen, sondern über ihre Signalschnittstellen und mittels Sensoren ihre Umgebung als Gesamtes wahrzunehmen. Aufgrund dieser Daten und mit Hilfe trainierter KI-Algorithmen leiten sich die für den jeweiligen Fall bestmöglichen Reaktionen ab. Feedbackmechanismen sorgen für einen Lerneffekt, um in Folge die Aufgaben immer besser lösen zu können.

Praktisch passiert diese Erweiterung durch ein eigens von Keba entwickeltes KI-Modul, welches die entsprechenden Methoden und Verfahren (Algorithmen) beinhaltet, ein Hochleistungsrechner im Kleinstformat. Als lokale Intelligenz operiert dieses KI-Modul direkt in der Maschine und das spart wiederum Ressourcen. KI benötigt ob der zu verarbeitenden Datenmenge große Rechnerleistungen. Betreibt man KI als Cloudlösung, braucht man große Datenübertragungskapazitäten. Mit lokaler Intelligenz spart man diese Netzkapazitäten und damit wiederum indirekt Ressourcen und Energie.

Mensch und Maschine arbeiten miteinander

Ein konkretes Beispiel für die Anwendung dieses Moduls im Bereich der Smart Robotik verdeutlich den Nutzen von KI im industriellen Umfeld. Normalerweise müssen die Bahnen, die ein Roboter abfahren soll, sowie die zu verrichtenden Tätigkeiten, wie zum Beispiel das Anheben, Transportieren und Ablegen eines Teils, über klassische Eingabelösungen programmiert werden. Dafür ist üblicherweise entsprechendes Experten-Know-how erforderlich. Durch KI basierende Spracheingabelösungen wird es möglich, dem Robotersystem ganz einfach per Spracheingabe mitzuteilen, was es machen soll. Und das möglichst wie in einem normalen Gespräch. Damit nähert man sich immer mehr dem Ziel, Mensch und Maschine miteinander arbeiten zu lassen.

Ein zweites Beispiel aus den Anwendungsfeldern der KI bei Keba, ist die "vorhersagbare Störungsbehebung" (Predictive Maintenance). Auch hier erkennen intelligente, KI-basierte Algorithmen durch das Überwachen der geräteinternen Signalflüsse und deren Veränderungen Abnützungserscheinungen an Maschinenkomponenten. Dadurch kann rechtzeitig auf eine sich anbahnende Störung hingewiesen, der Betrieb der Maschine an diese Situation angepasst und der passende Zeitpunkt für eine Wartung oder Reparatur gewählt werden.

Je mehr Geräte, etwa Geldautomaten, in einem Verbund zusammengeschlossen werden, desto treffsicherer können durch selbstlernende Algorithmen auch versteckte Muster aufgespürt und vielschichtige Wirkungszusammenhänge erkannt werden. Die Vorteile von Predictive Maintenance sind eine sehr hohe Verfügbarkeit der Geräte. Ausfallzeiten und Stillstände werden minimiert, da Probleme behoben werden können, noch bevor sie die Funktion des Automaten bzw. der Systeme beeinträchtigen.

Umweltschutz durch KI

Und auch dieses Beispiel zeigt, dass derartige Anwendungen den Ressourcenverbrauch reduzieren. Komponenten werden über die gesamte Lebensdauer genutzt, da sie nicht vorsorglich getauscht werden müssen, ungeplante Serviceeinsätze mit allen ihren Implikationen auf die Umwelt werden reduziert und die nächste Gerätegeneration profitiert von diesen Erkenntnissen.

Wie diese zwei kurzen Beispiele zeigen, ist KI eine von mehreren Schlüsseltechnologien, die zum Erreichen der Klimaziele durch Effizienzsteigerungen, einer damit einhergehenden Reduktion von Treibhausgasemmisionen und der damit verbundenen Einsparung beim generellen Ressourcenverbrauch, beitragen kann. (Franz Höller, 24.9.2020)