Fabrik der Zukunft: So gelingt die Zusammenarbeit mit intelligenten Robotern
Roboter sind in großen Fabriken heute längst Realität. In wenigen Jahren
können sie, unterstützt durch Künstliche Intelligenz (KI), auch in kleinen
Unternehmen die Beschäftigten bei der Montage unterstützen. Voraussetzung:
Die Zusammenarbeit mit den lernenden Maschinen ist sicher und den Menschen
bleiben motivierende, selbstbestimmte Tätigkeiten erhalten. In einem
fiktiven Anwendungsszenario wirft die Plattform Lernende Systeme einen
Blick in die Zukunft der Industriearbeit. Die interaktive Grafik
veranschaulicht, wie sich die Zusammenarbeit mit KI-basierten
Robotersystemen verändert und was zu tun ist, damit die Beschäftigten von
den selbstlernenden Werkzeugen profitieren.
Roboter, die heute Prozesse in der Fabrik automatisieren, übernehmen nur
bestimmte, wiederkehrende Aufgaben, für die sie programmiert wurden. Sie
sind deshalb vor allem für die Massenproduktion rentabel. Künftig können
die Beschäftigten in der Montage lernende Maschinen selbst anleiten, und
zwar für jene Tätigkeiten, in denen sie gerade Unterstützung brauchen.
Insbesondere mittelständische Unternehmen profitieren von den vielfältig
einsetzbaren Roboterwerkzeugen, die auf Künstlicher Intelligenz basieren
und sich auch für die Kleinserienfertigung eignen. Das Anwendungsszenario
„Lernfähiges Roboterwerkzeug in der Montage“ begleitet die fiktive
Facharbeiterin Paula Nowak. In einer Fabrik, die Kabelbäume für die
Automobilindustrie produziert, wird sie bei anstrengenden, monotonen oder
gefährlichen Tätigkeiten von einem Greifarm unterstützt, der im Betrieb
selbstständig wechselnde Aufgaben übernimmt. Sie halten schwere Bauteile
oder fädeln Kabel durch scharfkantige Engstellen. Die Facharbeiterin
bringt ihrem selbstlernenden Roboterwerkzeug neue Abläufe bei, indem sie
ihm die variierenden Tätigkeiten vormacht.
Per Klick zeigt die interaktive Grafik Voraussetzungen für eine
erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem Roboterwerkzeug. Thematisiert werden
etwa Paula Nowaks Sorgen, ob das Werkzeug sie verletzen oder überwachen
könnte oder ihren Job gefährdet – und was ihr Arbeitgeber sowie das
Roboterwerkzeug leisten müssen, um diese Bedenken zu entkräften. In Videos
und Audio-Statements kommen dazu Expertinnen und Experten aus
Wissenschaft, Industrie und Gewerkschaften zu Wort.
Befähigen statt ersetzen
Ein weiteres Thema: Wie bleiben Handlungsspielraum und reichhaltige Arbeit
erhalten? KI-basierte Industrieroboter ersetzen die Menschen nicht,
sondern unterstützen und befähigen sie, lautet die zentrale Botschaft des
Anwendungsszenarios. Die lernenden Werkzeuge im Team um Paula Nowak passen
sich den individuellen Bedürfnissen und Routinen ihrer Bediener an und
unterstützen sie entsprechend ihrer Kompetenzen und Arbeitstempo. Paula
Nowak bestimmt selbst, wann und wie sie ihr Werkzeug einsetzt. Sie erlebt
ihre Arbeit als abwechslungsreicher, da monotone Tätigkeiten wegfallen und
sie mehr planerische Aufgaben wahrnehmen kann.
„Intelligente Roboterwerkzeuge ergänzen die Fähigkeiten der Menschen. Sie
müssen die Beschäftigten weder ersetzen noch mit ihnen konkurrieren. Das
bedeutet: die Stärken menschlichen Denkens und Handelns sind mit den
Fähigkeiten der Technologie zu kombinieren, sodass die Beschäftigten von
der KI profitieren und Unternehmen das ökonomische Potenzial der Systeme
nutzen können“, sagt Norbert Huchler, Vorstandsmitglied am Institut für
Sozialwissenschaftliche Forschung ISF und Mitglied der Plattform Lernende
Systeme.
Beschäftigte behalten die Kontrolle
Mithilfe von Künstlicher Intelligenz verbessern die Roboterwerkzeuge
erworbene Fertigkeiten laufend selbstständig weiter. Einmal Erlerntes
können sie auf andere Fälle anwenden. Wichtig dabei: Ihre Handlungen
müssen transparent sein. Paula Nowak kann in der Lernhistorie ihres
Werkzeugs nachvollziehen, aufgrund welcher Parameter es Entscheidungen
trifft. Zu jedem Zeitpunkt kann sie kontrollierend in die Tätigkeit des
Werkzeugs eingreifen. Dies schafft nicht nur Vertrauen, sondern trägt zu
einer klaren Zuschreibung von Verantwortung und Haftung bei, wenn bei der
Montage Fehler passieren.
Damit das Roboterwerkzeug die Beschäftigten individuell unterstützen kann,
muss es persönliche Daten verarbeiten. Mithilfe von Kameras analysiert
eine Software im lernenden Werkzeug, was Paula Nowak tut. Dabei muss
ausgeschlossen sein, dass der Arbeitgeber diese Informationen zur
Leistungskontrolle missbraucht. Deshalb werden im Anwendungsszenario die
Daten nicht zentral gespeichert, sondern direkt am Roboterwerkzeug erfasst
und anschließend gelöscht.
Bis das Anwendungsszenario der Plattform Lernende Systeme Realität werden
kann, sind noch einige Voraussetzungen zu schaffen. So müssen die
Beschäftigten die Funktionsweise von lernenden Roboterwerkzeugen
verstehen, um von ihnen profitieren zu können. Dazu sind Aus- und
Weiterbildung notwendig. Nötig sind zudem weitere Forschungs- und
Entwicklungsarbeiten auf den Feldern Robotik, Programmierung und
Maschinellem Lernen.
Über das Anwendungsszenario
Das Anwendungsszenario Lernfähiges Roboterwerkzeug in der Montage wurde
von Expertinnen und Experten der Arbeitsgruppe Arbeit/Qualifikation,
Mensch-Maschine-Interaktion der Plattform Lernende Systeme entworfen.
Grundlage für das Szenario ist das Whitepaper Kriterien für die Mensch-
Maschine-Interaktion bei KI.
Über die Plattform Lernende Systeme
Die Plattform Lernende Systeme wurde 2017 vom Bundesministerium für
Bildung und Forschung (BMBF) auf Anregung des Fachforums Autonome Systeme
des Hightech-Forums und acatech gegründet. Sie vereint Expertinnen und
Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft aus
dem Bereich Künstliche Intelligenz. In Arbeitsgruppen entwickeln sie
Handlungsoptionen und Empfehlungen für den verantwortlichen Einsatz von
Lernenden Systemen. Ziel der Plattform ist es, als unabhängiger Makler den
gesellschaftlichen Dialog zu fördern, Kooperationen in Forschung und
Entwicklung anzuregen und Deutschland als führenden Technologieanbieter
für Lernende Systeme zu positionieren. Die Leitung der Plattform liegt bei
Bundesministerin Anja Karliczek (BMBF) und Karl-Heinz Streibich (Präsident
acatech).
Originalpublikation:
https://www.plattform-lernende
roboterwerkzeug.html - Das Anwedungsszenario "Lernfähiges Roboterwerkzeug
in der Montage" der Plattform Lernende Systeme
