Jeder, der bereits versucht hat, etwas zu montieren, weiß, dass es oft einen erheblichen Unterschied gibt zwischen dem, was getan werden muss, um die Arbeit zu erledigen, und dem, was tatsächlich funktioniert. In den Fertigungsstraßen der Fabriken bedeutet dies, dass Arbeiter häufig vor Problemen stehen. Wenn sie versuchen, die Standard Operating Instructions (SOIs) zu befolgen, repräsentieren diese nur selten die tatsächliche Situation.

Um dieses Problem zu beheben, startete EIT Digital, eine führende europäische Organisation für digitale Innovation und unternehmerische Bildung, 2018 die Innovationsaktivität AI-Aid “Just-in-Time AI-Based Problem-Solving and Training Support for the Digital Factory Floor”. Dieses Projekt stellt sich dem Problem des wachsenden Wissensgefälles zwischen hochqualifizierten Mitarbeitern und Arbeitern von Montagelinien, hervorgerufen durch das von Internet of Things (IoT).

Am Beispiel von Projektpartner Airbus, einem der größten Player in der Luft- und Raumfahrtindustrie, bedeutet dies: Die Endmontage von Flugzeugen bleibt ein arbeitsintensiver Prozess. Es erfordert hochqualifizierte Monteure, die oft in engen Räumen mit Bauteilen arbeiten müssen, deren Einbau nicht viel Toleranz zulässt. Aufgrund des manuellen Charakters, des Komplexitätsgrades und der Anzahl der Komponenten besteht die Gefahr von menschlichen Fehlern. Fehler können kostspielig und zeitaufwendig sein, da eine einzelne Komponente, die während des Prozesses falsch montiert oder zerbrochen wurde, dazu führt, dass große Teile des Flugzeugs zerlegt und wieder neu zusammengebaut werden müssen.

Die digitale Innovationsaktivität AI-Aid nimmt an, dass Wissensassistenzsysteme auf Basis von Künstlicher Intelligenz das fehlende Wissen in den hochkomplexen Fertigungshallen überbrücken können, indem sie die Mitarbeiter individuell und kontextsensitiv auf der Grundlage ihrer vorherigen Mensch-Maschine-Interaktion unterstützen. Ziel ist es, durch Schritt-für-Schritt-Anleitungen vor Ort Hilfestellung bei der Problemlösung zu leisten, die auf die Handlungen der Mitarbeiter und die langfristige Entwicklung durch Bereitstellung relevanter Informationen reagieren.

DFKI führt die Aktivität an. Zu den weiteren Partnern der Initiative zählen die in London ansässige Organisation Digital Catapult, die ihr Know-how zu Internet-of-Things-Konnektivitätslösungen einbringt, sowie der Business-Champion NEOCOSMO, ein deutsches Unternehmen, das sich mit modernen Lernumgebungen beschäftigt. Der Airbus-Konzern beteiligt sich als Pilotkunde.

Im Rahmen des Projektes wurde ein Teil eines Flugzeuginnenraums nachgebildet, der Sensoren von Digital Catapult für verschiedene kritische Komponenten enthielt. Diese Sensoren zeichnen beispielsweise auf auf, ob eine Verbindung korrekt hergestellt wurde, in welcher Reihenfolge verschiedene Komponenten montiert wurden und ob jede Komponente richtig ausgerichtet war.

Das DFKI und NECOSMO nutzen die gewonnen Daten für die Bereitstellung einer digitalen, adaptiven Wissen- und Lernumgebung. Basis dafür ist der auf künstliche Intelligenz basierende Wissens- und Unterstützungsdienst für intelligente Produktion („adwisar 2.0“). Diese Architektur interpretiert die Daten der Fertigungslinie, um mögliche Unterstützungsmaßnahmen für die Arbeiter bereitzustellen.

NEOCOSMO integrierte diesen Dienst in die Microlearning- und Kommunikationsplattform PIIPE, die im Projekt als Wissensdienst dient. Dafür wurde die Personalisierungstechnologie in PIIPE um die vom DFKI entwickelte Intelligenzunterstützung zu erweitern, um die Möglichkeit zu schaffen, den individuellen Wissensbedarf der in der Fabrik tätigen Mitarbeiter proaktiv zu ermitteln und das benötigte Wissen für individuelle Lücken bereitzustellen.

Auf PIIPE finden Benutzer orts- und zeitunabhängig Artikel, Dossiers, Schritt-für-Schritt-Anleitungen, Videos und andere Lernmaterialien im Sinne von „Learning-Nuggets“ finden. Ein Unternehmen kann seinen Mitarbeitern Inhaltskanäle anbieten, die sie abonnieren können. Sobald neue Inhalte wie Artikel, Videos oder Wissensdossiers veröffentlicht oder aktualisiert wurden, benachrichtigt PIIPE die Benutzer und hilft, diese auf dem neuesten Stand zu halten.

Das einjährige EIT Projekt hat AI-Aid konnte zeigen, dass IoT-Anlagen wertvolle Daten sammeln können, um Fertigungsprozesse und Schulungen effektiver zu gestalten. In der künftigen Fabrik von Airbus wurde eine Lösung für mehrere Netzwerke implementiert, die es dem Unternehmen ermöglicht, auf eine bisher nicht mögliche Weise zu kommunizieren.