So profitiert der Sondermaschinenbau von KI

Am 11. und 12. Oktober 2022 findet in Berlin der 13. Deutsche Maschinenbau-Gipfel von VDMA und PRODUKTION statt. Auch Dina Reit wird teilnehmen. Sie ist Geschäftsführerin beim Maschinenbauer SK Laser.

Frau Reit, welchen Stellenwert hat für die SK Laser GmbH und Sie per­sönlich der Maschinenbaugipfel im Herbst?

Dina Reit: Für mich ist es das erste Mal, dass ich dabei bin. Deshalb freue ich mich auch besonders. Wir sprechen über das wichtigste Branchentreffen für Maschinen- und Anlagenbauer in Deutschland. Auch die Politik wird in Berlin vor Ort sein, sodass auch über die wichtigsten aktuellen Themen im Bereich Gesellschaft und technische Innovation gesprochen werden wird. In meinem Vortrag werde ich insbesondere auf Neuentwicklungen im Bereich der Lasertechnologie eingehen.

SK Laser setzt voll auf das Thema Digitalisierung und insbesondere auf den Einsatz von künstlicher Intelligenz. Wie kann ein Unternehmen mit Fokus auf den Sondermaschinenbau davon profitieren?

Reit: Das Schwierigste ist immer, die beste Gravur und die schönsten Einstellungen zu finden. Auch das Material, das mit unseren Lasern bearbeitet wird, kann erheblichen Schwankungen unterliegen. Und um dann ein gleichmäßiges Ergebnis zu erzielen, müssen die Laserparameter immer wieder kontrolliert und gegebenenfalls nachjustiert werden. Um die Anwender in diesem gar nicht so einfachen Prozess darin zu unterstützen, braucht es einfache und nicht-schulungsintensive Systeme, die automatisch arbeiten. In der Digitalisierung liegt genau der Schlüssel, um solche Systeme herzustellen.

Wo liegen die ausgemachten Probleme im Detail?

Reit: Die Einstellungen für Material A lassen sich in der Praxis oftmals nicht für Material B übernehmen. Edelstahl benötigt nun einmal eine komplett andere Einstellung als Polyethylen. Jeder Kunststoff wiederum kann eine andere Kohlenstoffzusammensetzung aufweisen, sodass für die Lasergravur nicht von vornherein eine optimale Einstellung gefunden wird. Darüber hinaus weisen manche Lasertypen auch spezifische Abnutzungserscheinungen auf, mit dem Effekt, dass die Leistung immer wieder nachgestellt werden muss. Hierfür haben wir eine automatisierte Lösung entwickelt.

Und welche Rolle spielt die künstliche Intelligenz in diesem Zusammenhang?

Reit: Wer heute dieses gleichbleibend optimale Ergebnis erzielen möchte, ist zur Kontrolle und Qualitätssicherung vor allem auf menschliche Expertise angewiesen. Dafür werden intensiv geschulte Mitarbeiter benötigt. Die KI ersetzt in diesem Sinn diese Mitarbeiter.

Wie definieren Sie KI genau, und welche Tools kommen dafür bei Ih­nen zum Einsatz?

Reit: Das Thema wird in erster Linie von unserem Projektteam getragen. SK Laser verfügt über kompetente Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die die IT programmieren können. Dabei nutzen wir vor allem Machine Learning. Unser neuer Laser bzw. der Algorithmus dahinter lernt – ohne menschliches Zutun – die richtige Einstellung für eine optimale Lasergravur zu finden. Anschließend wird die Gravur erkannt und bewertet.

Worin bestehen die Hauptunterschiede zu bislang gängigen Lasern?

Reit: Unser neues Lasersystem besteht aus zwei Hauptkomponenten: Zum einen ist das die Kameraerkennung, zum anderen der dahinter stehende Algorithmus, das Ma­chine Learning. Ziel des Unterfangens ist es, die optimale Laserkennzeichnung und ein mate­rialunabhängiges, konstant gleiches Ergebnis zu erzielen und das ständig zu überwachen.

Der Hauptunterschied zu gängigen Lasersystemen besteht vor allem darin, dass ohne menschliches Zutun die richtigen Laserparameter gefunden und fortwährend automa­tisch kontrolliert werden. Auf dem herkömmlichen Weg muss noch ein ausge­sproche­ner Experte wie zum Beispiel mein Vater und Firmengründer Christoph Kollbach die Laser immerfort manuell einstellen. Bei unserem neuen Lasersystem wird dieser Spezialist, der ja auch nicht rund um die Uhr zur Verfügung steht, für diese Feinjustierungs­arbeiten nicht mehr benötigt: Der Laser übernimmt mittels KI diese Prozesse automa­tisiert.

In den derzeit gängigen Einsatzfeldern liefern die KI-Algorithmen den menschlichen Mitarbeitern lediglich Vorschläge, die letzte Entscheidung hat in der Regel noch der Mensch. Sehen Sie nicht auch Gefahren darin, dem Menschen nach und nach vollständig die Kontrolle zu entziehen?

Reit: Unsere neue Lasermaschine wird in der industriellen Produktion ihren Platz fin­den. Und da haben Menschen meistens eine Kontroll- oder Einstellfunktion inne. Wir kommen in unserer modernen Produktion immer mehr in ein Stadium, in der der schwächste Faktor der Mensch ist. Es ist ja nicht so wie im Lehrbuch, dass der Homo Ökonomi­kus immer die rationalste Entscheidung trifft. Ein Mitarbeiter oder eine Mit­arbeiterin ist halt auch mal müde, kränklich oder mit etwas Privatem beschäftigt etc.

SK Laser hat aber den Anspruch, in der Produktion immer konstant gleich gute Qua­lität zu liefern. Deswegen denke ich, dass es für den Maschinenbau insgesamt ein Zu­gewinn ist, über KI und Machine Learning diese konstante Qualität liefern zu kön­nen. Da­mit wird der Mensch zwar in einem Aufgabengebiet ersetzt, gleichzeitig wird ihm aber die Möglichkeit gegeben, seine Fähigkeiten an anderer Stelle einzubringen.

Sie sind besonders stolz darauf, dass bei der Findung der optimalen La­sergravur schon bald keine menschliche Entscheidung mehr dazwischenfunkt. Sieht so die Zukunft des Sondermaschinenbaus aus?

Reit: Wir sind heute weit davon entfernt, dass die KI schlauer ist als der Mensch. Ex­perten schätzen, dass dieses Stadium frühestens in etwa 20 Jahren er­reicht wird – wenn überhaupt. In unserem Fall sprechen wir über einen geschlos­senen Aufgaben­bereich mit sog. „schmaler“ KI, insbesondere dem Machine Lear­ning, und nicht über eine irgendwann vielleicht einmal mögliche „General KI“, die menschliche In­telligenz komplett nachbilden will.

Bei SK Laser bezieht sich diese Intelligenz daher „nur“ auf das System der Laser­kennzeichnung. Das Schlimmste, was theoretisch passieren könnte, ist, dass das Pro­dukt hinterher nicht schön graviert ist – wovon wir allerdings nicht ausgehen. In unse­rem Umfeld sind immer noch die Menschen diejenigen, die die Spielregeln aufstellen, nach denen die Entscheidungen getroffen werden. Es besteht nirgends das Risiko, dass Menschenle­ben durch Algorithmen irgendeiner Gefahr aus­gesetzt werden, wie es vielleicht beim autonomen Fahren der Fall ist.

Ist Ihr neues Lasersystem schon am Markt verfügbar?

Reit: Wir sind mit der Entwicklung unserer neuen Laser noch im Prototypenbereich. Das Ent­wicklungsstadium ist aber weit fortgeschritten. Das System an sich ist entwi­ckelt und der Algorithmus steht. Darüber hinaus haben wir noch einige weitere Ver­besse­rungen in der Pipeline. Da wir Sondermaschinenhersteller sind, ist es prinzipiell mög­lich, diese neue Technolo­gie bereits einzubauen und bei entsprechender Nach­frage noch in diesem Jahr zu liefern.

Wie könnten auch andere Maschinenbauunternehmen von der Digi­talisie­rung und dem Einsatz Künstlicher Intelligenz profitieren?

Reit: Der zu erwartende Nutzen wie bessere Qua­li­tätskontrolle, Kosteneinsparungen und Umsatzsteigerungen sind sicher alles Dinge, die die Branche insgesamt und weit über den Maschinenbaugipfel im Herbst hinaus brennend interessieren. An der Digi­talisierung und dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz führt meiner Meinung nach daher ein­fach kein Weg mehr vorbei. Ob das dann wie bei uns eine Kombination aus Kamera­erkennung und Machine Learning sein wird, sei einmal dahingestellt. Jedes Unternehmen muss diese neuen Technologien eben für sich individuell an­zuwenden wissen.

Zusammen mit Unternehmerin und Nachfolgerin Isabel Grupp sprach Dina Reit im Doppelinterview für PRODUKTION über Nachfolge und Frauen in der Industrie. Zu den Interviews geht es hier:

• Mit dem Papa in der Geschäftsführung: Wie geht das?
• Wie ist es, als Frau in einer Männerdomäne zu arbeiten?