Wenn der COALA bei komplexen Problemen hilft

COALA (COgnitive Assisted agile manufacturing for a LAbor force supported by trustworthy Artificial Intelligence) steht für eine innovative Herangehensweise an die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) in Produktions- und Managementprozesse. Mit 14 Partnern aus 5 Nationen, darunter das Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) und das Institut Technik und Bildung (ITB) der Universität Bremen, hat dieses EU-geförderte Projekt (5,7 Millionen Euro) gezeigt, dass der Einsatz von Smartphones und Tablets den Wissenstransfer und die Qualifizierung von Mitarbeitenden wesentlich unterstützen kann.

COALA setzt auf den vertrauenswürdigen Einsatz von künstlicher Intelligenz. Die Lösung basiert auf dem datenschutzfokussierten offenen Assistenten Mycroft. Sie ermöglicht unter anderem das schnelle Generieren von Datenanalysen und das Bereitstellen von Informationen für einzelne Arbeitsstationen auf der Grundlage der komplexen, verteilten Daten des Unternehmens.

Zudem unterstützt eine neuartige Erklärungssoftware den COALA-Assistenten, die WHY-Engine. Sie ermöglichte es ihm, seine Vorhersagen zu erklären. Benutzerinnen und Benutzer können so besser verstehen, warum und auf welcher Grundlage der Assistent eine bestimmte Antwort gegeben hat.

COALA setzt auf den vertrauenswürdigen Einsatz von künstlicher Intelligenz. Ein wesentlicher Schwerpunkt der COALA-Forschungen und -Entwicklungen ist die KI-Ethik. Die Projektpartner gehen davon aus, dass ihr System einer von Europas ersten vertrauenswürdigen digitalen Sprachassistenten für die Fertigungsindustrie ist.

Eine weitere wichtige Säule des Vorhabens war die erfolgreiche Anwendung des Sprachassistenten in der beruflichen Bildung. Dazu wurde am Institut Technik und Bildung (ITB) der Universität Bremen ein didaktisches Konzept am Beispiel der Textilindustrie entwickelt. Die Schulung am Arbeitsplatz unter anderem mit dem On-the-Job-Trainingsassistenten verkürzt die Einarbeitungszeiten für neues Personal und unterstützt ebenfalls den Transfer von implizitem Wissen. Ein benutzerdefiniertes Dialogmodell und der kognitive Beratungsdienst ermöglichen es, den aktuellen Kenntnisstand des Arbeitenden zu ermitteln und ihn zum Beispiel bei der Vorbereitung und Bedienung einer Maschine zu beraten.

Anhand von drei exemplarischen Anwendungsfällen aus den Industriefeldern Textil, Chemie und Haushaltsgeräte („Weiße Ware“) hat das Konsortium geforscht und entwickelt: an den Produktionsstätten und mit den Daten der Projektpartner Fratelli Piacenza (Italien), Diversey Netherlands Production (Niederlande) und Whirlpool Management EMEA (Italien). Darüber hinaus war die Textilakademie von Biella (Italien) mit ihrem großen Ausbildungsangebot für Facharbeiterinnen und -arbeiter eingebunden.

Das Ergebnis sind zum Teil „signifikante Verbesserungen“, so die Forschenden:

• COALA hilft dabei, unter anderem Einarbeitungszeiten an Maschinen und Anlagen zu erleichtern und zu beschleunigen sowie Qualitätsprobleme zu vermeiden. Laut Hochrechnungen auf Basis der Untersuchung im COALA-Praxiseinsatz bei Whirlpool können mit COALA-Unterstützung identifizierte Mängel um teils mehr als 50 Prozent reduziert werden.
• Aufgrund einer geringeren Anzahl von Anrufen pro Werk und einer geringeren Anzahl von Serviceeinsätzen bei Endkunden konnte das Unternehmen mit COALA zudem eine Senkung der Organisationskosten in diesem Bereich um 20 Prozent erreichen.
• Zudem zeigten Auswertungen bei CittaStudi (Textilakademie) mit 42 Prozent eine signifikante Verbesserung der Aufgabenleistung im Vergleich zum Basisszenario ohne COALA.
• Die kognitiven COALA-Assistenten, die bei Projektpartner Diversey implementiert wurden, erreichten laut Tests und Auswertungen eine Reduzierung der Zeit für die Bearbeitung von Problemen um 30 Prozent sowie eine Reduzierung der Schulungszeit um 50 Prozent.