Veränderte Lehrinhalte durch KI
Bei Ausbildung und Lehrinhalten zeigen die Veränderungen längst Wirkung. Das macht allein schon das Beispiel von Trumpf deutlich, einem der weltweit größten Anbieter von Werkzeugmaschinen. Gut die Hälfte der im vergangenen Jahr neu besetzten Ausbildungsplätze am Stammsitz Ditzingen, nahe Stuttgart, hat nach Unternehmensangaben bereits IT-Bezug. Neu angeboten wird ein Duales Studium zum Spezialisten für Cybersicherheit. Das neue Ausbildungszentrum in Ditzingen verfügt über eine eigene Smart Factory. Doch während sich die Ausbildungsinhalte auf künftige Anforderungen direkt anpassen lassen, sehen sich viele Industriebetriebe der großen Herausforderung ausgesetzt, diejenigen fit für die Zukunft zu machen, die bereits im Berufsleben stehen. Die Aachener Forscher plädierten hier für neue Konzepte, etwa den Einsatz außerbetrieblicher Lernfabriken, um den Bedarf zu decken.
Algorithmen für die individualisierte Weiterbildung
Doch schon die Frage, welche Fortbildung für welche Mitarbeiterin oder welchen Mitarbeiter eigentlich sinnvoll und wichtig ist, ist keineswegs trivial. Es sind schließlich nicht nur individuelle Eignungen und Kompetenzen zu berücksichtigen, sondern auch technologisch beeinflusste und sich verändernde Unternehmensziele sowie eine unüberschaubare Menge an Fortbildungsangeboten. Längst gibt es Dienstleister, die sich darauf spezialisiert haben, Big Data und KI-Tools für die Suche geeigneter Weiterbildungsangebote einzusetzen.
Einen Schritt weiter geht das Projekt Kira Pro (KI-basierter Rollennavigator und automatisierte Lernpfadermittlung zur beruflichen Weiterbildung im Produzierenden Gewerbe) am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK), Berlin. Die Projektpartner haben sich, zum Ziel gesetzt, mittelstandstaugliche KI-Lösungen für die Planung und Realisierung agiler Weiterbildungskonzepte zu entwickeln und bereitzustellen. Kernstück ist ein sogenannter Rollennavigator, der in einer großen Menge von Weiterbildungsangeboten für das Unternehmensziel geeignete und aufeinander aufbauende Angebote identifiziert, aus denen sich für einen bestimmten Mitarbeitenden ein individueller und branchenspezifischer Lernpfad ableiten lässt. So findet etwa der Mechatroniker seinen Lernpfad zur neuen Rolle als Multimaschinenbediener oder die CAD-Designerin ihre Qualifizierungsschritte zur 3D-Druckdesignerin.
Erfahrungswissen sichern, Produktivität erhöhen
Die beste Fortbildungsstrategie stößt jedoch an Grenzen, wenn in den Unternehmen Wissen verloren geht, das über Jahre aufgebaut wurde, sei es durch Fluktuation oder das altersbedingte Ausscheiden von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Ganz besonders trifft dies eine Branche, die für äußerst langlebige Maschinen bekannt ist. Nicht selten sind Werkzeugmaschinen noch nach Jahrzehnten einsatzfähig, aber nicht mehr auf dem neuesten Stand der (automatisierten) Technik und in besonderer Weise vom Erfahrungswissen des Maschinenbedieners abhängig.
Dieses Problem kennt auch Thomas Kessler, Entwicklungsingenieur bei der Firma Herkules Wetzlar. Das Familienunternehmen aus dem mittelhessischen Solms-Oberbiel verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im Bereich des Biege- und Sondermaschinenbaus sowie der Lohnfertigung von Profilbiegeteilen. Die Herstellung von gekrümmten Profilbauteilen durch das Drei-Rollen-Profilbiegen gilt als besonders personalintensiv und stellt hohe Anforderungen an das Prozess-know-how.
Herkules Wetzlar ist am Projekt MoDiPro (Modulare Digitalisierung für das Profilbiegen) beteiligt, in Zusammenarbeit mit dem PtU der TU Darmstadt und dem Mühlheimer IT-Spezialisten Angersbach + Kaiser Computer. Aufbauend auf einem bereits abgeschlossenen Projekt zur Konturvermessung, wird bei MoDiPro an einem modularen Baukastensystem gearbeitet, das es ermöglicht, Bestandsanlagen herstellerneutral und von Schnittstellen unabhängig zu digitalisieren und die Prozessführung schrittweise zu automatisieren, erläutert Thomas Kessler. Dafür wird die Drei-Rollen-Profilbiegemaschine mit Sensorikmodulen ausgestattet. So lassen sich alle Prozess- und Produktparameter erfassen, die für die Prozessführung notwendig sind. Für die Datenauswertung soll ein Machine Learning Modell eingesetzt werden, um Informationen über Maschine und Prozess für künftig zu fertigende Teile zu nutzen. Das so angestrebte automatisierte Profilbiegen auf einer Bestandsanlage soll sich zugleich als KI-gestütztes Assistenzsystem für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nutzen lassen.
„Wir arbeiten traditionell sehr eng mit dem PtU zusammen“, sagt Thomas Kessler. Öffentlich geförderte gemeinsame Projekte und eine interdisziplinäre Zusammenarbeit seien der beste Weg, innovative Problemlösungen zu finden und daraus im Idealfall auch neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Für den Einstieg in das Thema Künstliche Intelligenz bedarf es eines Auslösers, ist Kessler überzeugt. Es müsse der Punkt erreicht sein, an dem kein konventionelles System mehr hilft. Dem dürfte auch ProKI Koordinator Christian Fimmers zustimmen. Trotz aller Anstöße, die die Wissenschaft geben kann: „Das intrinsische Interesse der beteiligten Unternehmen ist einfach wichtig.“
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Autorin: Cornelia Gewiehs, freie Journalistin, Rotenburg (Wümme)
Hintergrund
EMO Hannover 2023 – Weltleitmesse der Produktionstechnologie
Vom 18. bis 23. September 2023 präsentieren internationale Hersteller von Produktionstechnologie zur EMO Hannover 2023 smarte Technologien für die gesamte Wertschöpfungskette. Unter dem Motto Innovate Manufacturing. zeigt die Weltleitmesse der Produktionstechnologie die gesamte Bandbreite moderner Metallbearbeitungstechnik, die das Herz jeder Industrieproduktion ist. Vorgestellt werden neueste Maschinen plus effiziente technische Lösungen, Produkt begleitende Dienstleistungen, Nachhaltigkeit in der Produktion u.v.m. Der Schwerpunkt der EMO Hannover liegt bei spanenden und umformenden Werkzeugmaschinen, Fertigungssystemen, Präzisionswerkzeugen, automatisiertem Materialfluss, Computertechnologie, Industrieelektronik und Zubehör. Die Fachbesucher der EMO kommen aus allen wichtigen Industriebranchen, wie Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie und ihren Zulieferern, Luft- und Raumfahrttechnik, Feinmechanik und Optik, Schiffbau, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Stahl- und Leichtbau. Die EMO Hannover ist der wichtigste internationale Treffpunkt für die Industrie weltweit. Zur EMO Hannover 2019 zogen mehr als 2.200 Aussteller aus 47 Ländern fast 120.000 Fachbesucher aus rund 150 Ländern an. EMO ist eine eingetragene Marke des europäischen Werkzeugmaschinenverbands Cecimo. EMO-Veranstalter ist der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt am Main, Deutschland.
Kontakte
Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen – Abteilung Automatisierung und Steuerungstechnik
Christian Fimmers
Oberingenieur, Koordinator ProKI-Netz
Steinbachstr. 19
52074 Aachen
Deutschland
Tel. +49 241 80 28232
[email protected]
www.wzl.rwth-aachen.de
Technische Universität Darmstadt, Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)
Christian Kubik
Abteilungsleiter Prozessketten und Anlagen, Geschäftsführer ProKI-Zentrum
Otto-Berndt-Straße 2
64287 Darmstadt
Deutschland
Tel. +49 6151 16 231 44
[email protected]
www.ptu.tu-darmstadt.de
Herkules Wetzlar GmbH
Thomas Kessler
Altenberger Str. 5
35606 Solms-Oberbiel
Deutschland
Tel. +49 6441 9558 20
[email protected]
www.herkules-biegetechnik.de
Cornelia Gewiehs
Freie Journalistin
Große Str. 35
27356 Rotenburg (Wümme)
Deutschland
Tel. +49 4261 1663
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