Künstliche Intelligenz (KI) wird auch in industriellen Anwendungen genutzt. Sie soll helfen, 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.
Ohne Vertrauen verzichtet die Industrie lieber auf die KI
Doch KI agiert in weiten Teilen wie eine Blackbox: Die Berechnungen sind für Anwenderinnen und Anwender oft intransparent – mangelndes Vertrauen ist die Folge. Die Möglichkeiten der KI werden daher oft nicht ausgeschöpft oder Industrieunternehmen verlassen sich weiterhin auf herkömmliche Vorgehensweisen, da die Entscheidungen der KI für sie nicht transparent sind.
Das Europäische Forschungsprojekt Xmanai hat daher den Blick in die KI geöffnet und macht ihre Entscheidungsprozesse nachvollziehbar. Beteiligt am Projekt sind 15 Partner, darunter das Fraunhofer Fokus in Berlin. Die Finanzierung des Projekts lief im Rahmen des Europäischen Forschungsprogramms Horizon 2020.
Die Projektpartner haben eine Plattform entwickelt, die den transparenten Einsatz von industrieller KI unterstützt: Sie nutzen interaktive Visualisierungen wie Wissensgraphen, Datendiagramme und Erläuterungen in natürlicher Sprache. Damit können die Mitarbeitenden auch ohne vertiefte KI-Kenntnisse nachvollziehen, welche Daten und Algorithmen für die Berechnungen relevant sind und wie sie die KI beeinflussen.
Zugang über eine jeweils eigene App
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. So konnten sie sie über mehrere Monate in die industrielle Fertigung integrieren.
Dadurch ließ sich Xmanai für die speziellen Bedürfnisse und Eigenheiten der Fertigungsindustrie prüfen. Das Fraunhofer Fokus hat in diesem Projekt die Werkzeuge für das Datenmanagement entwickelt – vom Import über die Speicherung von Daten bis hin zur (halb-)automatisierten Aufbereitung. Übergeordnetes Ziel ist dabei die niedrigschwellige und sichere Nutzung der vorhandenen Daten.
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Xmanai: Erklärbare KI für die Industrie
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 Projektwebsite öffentlich zugänglich und fließen in die Verbesserung industrieller Software-Anwendungen ein.
Partner im KI-Projekt aus der Industrie sowie aus der Forschung
Das Horizon-2020-Projekt Xmanai lief vom November .2020 bis 30.04.2024. Die Leitung für die Aktivitäten der 15 europäischen Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft hatte das italienische Softwareentwicklungsunternehmen TXT E-Solutions. Der Geschäftsbereich Digital Public Services (DPS) bei Fraunhofer Fokus beteiligte sich als Partner für das Echtzeit-Datenmanagement und war wissenschaftlicher Koordinator des Projekts.
Fachlicher Kontakt:
Fraunhofer-Institut Fokus
Dr.-Ing. Yury Glikman, Gruppenleiter
Geschäftsbereich Digital Public Services
E-Mail: yury.glikman@fokus.fraunhofer.de
