KI in der Industrie
Warum Deutschland gut aufgestellt ist

Fast zwei Drittel der deutschen Industriebetriebe setzen Künstliche Intelligenz (KI) in laufenden Industrieprozessen ein. Das ist das Ergebnis einer Umfrage des Netzwerk-Ausrüsters Cisco. Damit belegt die deutsche Industrie einen Spitzenplatz in Europa. Befragt wurden mehr als 1.000 Führungskräfte aus 19 Ländern, darunter rund 100 aus Deutschland.

Innerhalb weniger Jahre haben sich immer mehr Unternehmen der KI geöffnet. Noch im Jahr 2023 war KI, einer Bitkom-Studie zufolge, für die Hälfte aller deutschen Unternehmen kein Thema. Inzwischen hat sich das Blatt gewendet, da viele Unternehmer erkannt haben, dass sie von KI-Lösungen profitieren können. Eine aktuelle Studie von ZEW Mannheim und KfW Research bestätigt: Je stärker die Digitalisierung, desto produktiver die Unternehmen. 

Modelle wie ChatGPT, Gemini oder Claude sind Sprachmodelle. Sie verändern die Arbeitswelt unter anderem im Bereich der Verwaltung, in der IT- und Kreativbranche.

In der Werkhalle eines Autobauers oder Maschinenherstellers sind solche KI-Modelle weniger relevant. Dort spielt die physische KI eine viel wichtigere Rolle. Darunter fallen zum Beispiel Roboter oder sich selbst steuernde Produktionsanlagen.

Die industrielle KI ist speziell auf die Anforderungen der Industrie zugeschnitten. Sie soll Produktionsprozesse effizienter machen und stützt sich auf die Produktionsdaten der Unternehmen, die oft Teil des Geschäftsgeheimnisses sind. Sprachmodelle hingegen werden mit öffentlich zugänglichen Daten trainiert.

KI könne „Prozesse und ganze Märkte komplett umkrempeln“, sagt der Informatiker und Physiker Paul Lukowicz. Er leitet den Forschungsbereich Eingebettete Intelligenz am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern.

Mittels KI lassen sich die Logistik und auch die Produktion optimieren, etwa durch die so genannte Predictive Maintenance, bei der die KI vorausberechnet, wann Maschinen kaputt gehen könnten und man sie entsprechend frühzeitig wartet und repariert. Dadurch würden Produktionsprozesse verbessert und Energie eingespart, so Lukowicz.

Der Autobauer BMW verwendet in einem Pilotprojekt humanoide Roboter in der Produktion. Bei Siemens kommt der „Eigen Engineering Agent“ zum Einsatz. Die KI unterstützt die Ingenieure, indem sie selbstständig komplexe technische Aufgaben plant und umsetzt.

Bereits weit verbreitet sind „digitale Zwillinge“. Das sind digitale Kopien von Maschinen, in der die Daten der physischen Anlage zusammenlaufen. Daraus ermittelt der Zwilling zu Beispiel, wann Komponenten ausgetauscht werden müssen. Künftig sollen sich Produktionsanlagen mittels KI-Lösungen im Wesentlichen selbst überwachen können, sagt Markus Sause. Er erforscht an der Uni Augsburg, wie die Industrieproduktion der Zukunft aussehen könnte.

Auch in der Qualitätssicherung werde KI bereits genutzt, sagt Antonio Krüger. Der Informatiker leitet das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Sensoren und Kamerasysteme in den Produktionsanlagen erkennen und melden Fehler schon während der Produktion, so dass sie direkt behoben werden können. Das spart enorme Kosten. Denn je effizienter die Produktion vonstattengeht, desto mehr Zeit, Ressourcen und Geld kann ein Unternehmen im Produktionsprozess einsparen.

Gerade im industriellen Bereich könnten kleine KI-Modelle schon große Wirkung zeigen, meint DFKI-Chef Krüger. Das liege vor allem an den Produktionsdaten, über die die deutsche Industrie verfüge. „Wir können auf sehr gute historische Datenqualität zurückgreifen, die wir jetzt verwenden können, um kleinere Modelle, spezialisierte Modelle, zu trainieren, die dann tatsächlich im industriellen Bereich sehr gut eingesetzt werden können.“ Damit hätte Deutschland gegenüber den USA sogar einen „gewissen Wettbewerbsvorteil“.

Dank der Produktionsdaten könne Deutschland „ganz vorne mitspielen“, meint auch KI-Forscher Sause. Die Daten, die im täglichen Betrieb in den Fabriken gewonnen werden, müssen nun in neue Geschäftsmodelle überführt werden. 

Tatsächlich gibt es einige deutsche Softwarefirmen, insbesondere im süddeutschen Raum, die schon jetzt KI-Lösungen für die Industrie anbieten und sehr lokal arbeiten – so dass die sensiblen Daten gar nicht erst auf den Servern US-amerikanischer Tech-Konzerne landen.

Durch den Einsatz von KI werden Jobs wegfallen. KI-Forscher Lukowicz geht jedoch nicht davon aus, dass die KI zur Massenarbeitslosigkeit führen wird, sondern erwartet eine Arbeitsplatzverschiebung. Manche Berufe würden nicht mehr benötigt, neue Berufe kämen hinzu. Es sei wichtig, diese Transformation aktiv und sozialverträglich zu gestalten, zum Beispiel durch Umschulungen. Die Firmen müssten bei dem tiefgreifenden Wandel am Arbeitsmarkt unterstützt werden, damit Deutschland konkurrenzfähig bleibe, mahnt er.

KI-Forscher Sause verweist auf den großen Erfahrungsschatz von Beschäftigten, den Unternehmen nicht leichtfertig aufgeben und gegen KI-Kollegen eintauschen sollten.

Auch der Ökonom Holger Görg befürchtet keine riesigen Jobverluste, außer bei "Routinearbeiten". Es werden sich seiner Meinung nach aber Tätigkeiten und Jobs verändern: „Deswegen ist es wichtig, dass wir wirklich uns alle mit der KI auseinandersetzen und lernen, damit umzugehen, um dann wirklich auch die Potenziale ausschöpfen zu können, die es unfraglich gibt.“

Deutschlands Industrie sei auf einem sehr guten Weg, meint Lukowicz. „Wir haben exzellente Forschung im universitären Bereich. Von der Regierung wird derzeit auch sehr viel Geld in die Forschung gesteckt, sowohl europäisch als auch auf deutscher Ebene.“ Aber es sei ein „komplexer Prozess“ der von den Unternehmen Mut erfordere.

Doch Mut fehle manchen Unternehmen, merkt KI-Experte Sause an. Aufgrund enger finanzieller Spielräume seien sie oft nur bedingt bereit, Geld in die Hand zu nehmen, um Innovationen voranzutreiben. Zudem fürchteten manche die Preisgabe ihrer Geschäftsgeheimnisse, wenn sie ihre Daten einer KI anvertrauen.

Allerdings sei jetzt keine Zeit zu Zögern, sagt Krüger. „Wir müssen schon auch in der Geschwindigkeit deutlich eine Schippe drauflegen. Im Moment ist einfach Geschwindigkeit in der Infrastruktur und in diesen Ökosystemen aus meiner Sicht das wichtigste Manko.“ Wenn sich Deutschland zu lang Zeit lasse, KI-Lösungen für die Industrie zu entwickeln und zu implementieren, dann würden die USA und China doch noch vorbeiziehen.

Damit die KI in der Breite in Deutschlands Unternehmen Einzug erhält, erhoffen sich die Industrieverbände, dass KI für die Industrie in Europa nicht in dem Maße reguliert wird, wie Sprachmodelle wie ChatGPT und Co.