Anthropozentrische Produktionssysteme

Viele hören die Worte künstliche Intelligenz und stellen sich eine Zukunft vor, in der der menschliche Arbeiter in einer Fabrik durch einen Computer ersetzt wird. Tatsächlich ist das Gegenteil wahr. KI soll menschliche Arbeit unterstützen, aber nicht ersetzen.

Das BRITE/EURAM 3-Programm gab Anstoß für neue Methoden und Materialien für das verarbeitende Gewerbe. Im Rahmen eines seiner Projekte mit dem Namen COMAPS wurde auf dem Gebiet der Produktionssteuerung nach einer engeren Verbindung zwischen Mensch und Computer gesucht.

Die Produktionssteuerung ist ein wichtiger Bestandteil jedes Herstellungsprozesses. Dabei wird versucht, die gewünschten Produktionsleistungen in der erwünschten Zeit mit geringstem Kostenaufwand zu erreichen sowie jegliche Hindernisse auf dem Weg zu diesen Zielen aufzuzeigen und zu überwinden. Die COMAPS Arbeitsgemeinschaft hat unter Anwendung einer kognitiven Wissenschaftstheorie ein neues Softwaretool entwickelt, das von Mitarbeitern der Produktionssteuerung verwendet werden soll.

Das Tool basiert auf den Konzepten des maschinellen Lernens. Eine Analyse der Anwender half bei der Ermittlung der Informationen (z.B. Daten aus dem Produktionssystem), die sie zum Treffen einer Entscheidung verwenden. In der zweiten Phase wurden Regeln festgelegt, die auf einer speziellen Kombination von Umständen basieren, welche zu einem bestimmten Ergebnis führten.

Die Erstellung dieses Regelraums wurde von der Anwendung der Entscheidungsbaum-Algorithmen gelenkt, bei denen es sich um eines der ältesten Konzepte des maschinellen Lernens handelt. Die Komplexität dieses Systems stellte eine rechnerische Herausforderung an die Realisierung eines Echtzeitbetriebs dar. Dies wurde aber durch die Einbeziehung von Funktionen, welche die Vernetzung sichtbar machen, ausgeschalten. Das System ist dynamisch, nicht statisch, und wie neuronale Netzwerke lernt und regelt es sich mit der Zeit selbst.

Der Algorithmus, auf dem das System basiert, wurde mit der Unified Modelling Language (UML) kodiert, die für das verarbeitende Gewerbe Standard ist. Das System ist in einer Vielzahl industrieller Bereiche, von der Elektro- bis hin zur Automobilindustrie, getestet und jeweils leicht an die Erfordernisse der einzelnen Industriezweige angepasst worden. In einer Hauptanwendung werden die neuen Anwender geschult.

Der Ansatz, der von den COMAPS-Partnern angewandt wurde, konzentriert sich auf das menschliche Element der Produktionssteuerung. Dieses und andere Forschungsprojekte helfen, das Konzept des anthropozentrischen Produktionssystems voranzutreiben.