Blick ins Innenleben industrieller KI

Künstliche Intelligenz hat in der industriellen Produktion das Potenzial, Fertigungsprozesse schneller, preisgünstiger und weniger fehleranfällig zu gestalten: So können Produktionsausfälle durch Wartung oder Reparatur von defekten Komponenten besser geplant werden durch eine frühzeitige Prognose von Maschinenfehlern. Grundlage dafür bilden große Datenmengen zum Beispiel aus Sensoren zur Überwachung der Maschinen, auf deren Basis die KI zunächst trainiert wird und später die Berechnungen durchgeführt werden.

Fehlendes Vertrauen in KI-Systeme

Aufgrund der immensen Datenmengen und komplexen Verarbeitung sind die Ergebnisse für die Mitarbeitenden allerdings kaum nachvollziehbar. Fehlendes Vertrauen in KI-Systeme ist die Folge: Die Möglichkeiten der KI werden daher oft nicht ausgeschöpft oder Industrieunternehmen verlassen sich sogar weiterhin auf herkömmliche Vorgehensweisen, da die Entscheidungen der KI für sie nicht transparent sind.

Im Projekt XMANAI haben 15 Forschungspartner eine Plattform entwickelt, die den transparenten Einsatz von industrieller KI unterstützt: Durch interaktive Visualisierungen wie Wissensgraphen, Datendiagramme und Erläuterungen in natürlicher Sprache können die Mitarbeitenden auch ohne vertiefte KI-Kenntnisse nachvollziehen, welche Daten und Algorithmen für die Berechnungen relevant sind und wie sie die KI beeinflussen. Damit alle Daten dieser »erklärbaren KI« genau, aktuell und vollständig sind und somit die Verlässlichkeit der Plattform gesichert ist, hat Fraunhofer FOKUS Werkzeuge für das Datenmanagement entwickelt – von Import über die Speicherung von Daten bis hin zur (halb-)automatisierten Aufbereitung dieser Daten. Übergeordnetes Ziel ist dabei die niedrigschwellige und sichere Nutzung der vorhandenen Daten.

XMANAI-Plattform für Industriepartner

Um die Funktionen, Darstellungen und Metriken der XMANAI-Plattform für verschiedene industrielle Anwendungsfälle zu testen, haben alle Projektpartner über eine jeweils eigene App Zugang zu den Services erhalten und konnten sie über mehrere Monate in die industrielle Fertigung integrieren. Dadurch konnte XMANAI für die speziellen Bedürfnisse und Eigenheiten der Fertigungsindustrie geprüft werden. Eine der wichtigsten Erkenntnisse ist, dass die Plattform durch offene, standardbasierte Schnittstellen sowohl den Zugang zur KI als auch die Interoperation mit On-Premise-Umgebungen ermöglicht. XMANAI macht damit die »erklärbare KI« zum zentralen Referenzpunkt für eine transparente Datennutzung in Fertigungsprozessen. Die Ergebnisse des vierjährigen Forschungsprojekts sind über die Projekt-Website öffentlich zugänglich und fließen in die Verbesserung industrieller Software-Anwendungen ein.