DFKI Kaiserslautern im Fokus des Bundesarbeitsministers Hubertus Heil

Künstliche Intelligenz soll zukünftige Arbeitswelten verbessern

DFKI. Was steckt eigentlich hinter den Fassaden der wissenschaftlichen Institute in Kaiserslautern? An was wird gearbeitet und geforscht? Ein Ministerbesuch ist immer ein willkommener Anlass, um aktuelle Forschungsaufgaben und -ergebnisse zu präsentieren, so geschehen auch im DFKI, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern.

Künstliche Intelligenz verändert die Arbeitswelt umfassend. Sie hat das Potenzial, dem Menschen als digitaler Arbeitspartner zur Seite zu stehen und ihn individuell zu unterstützen. Sie schafft neue Möglichkeiten für die Gestaltung von Arbeit und verspricht den Unternehmen Wettbewerbsvorteile.
Gleichzeitig gilt es, bei allen Chancen auch die Risiken nicht außer Acht zu lassen und Transparenz über die Wirkungsweise der KI-Anwendungen zu gewährleisten. Um zu erfahren, wie diese Herausforderungen in der Forschungspraxis adressiert werden, besuchte Bundesarbeitsminister Hubertus Heil das DFKI. Auf dem Programm standen Demonstrationen prototypischer KI-Anwendungen für die Bereiche Arbeitsschutz, Aus- und Weiterbildung sowie Werker-Assistenz.
Hubertus Heil: „Die Beispiele zeigen: Künstliche Intelligenz kann Arbeit besser machen. Sie hat das enorme Potenzial, den Menschen nicht zu ersetzen, sondern ihm als kognitive und physische Unterstützung bei der Arbeit und Qualifikation zu dienen. KI kann dem Menschen als intelligenter, digitaler Partner zur Seite stehen. Mit den Lern- und Experimentierräumen zum Thema Künstliche Intelligenz wird das Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS) das Thema in die Betriebe bringen. Die vielen erfolgreichen Projekte des DFKI zeigen, dass ’KI Made in Germany’ eine Erfolgsgeschichte ist.“
„Der Mensch verfügt über Erfahrung und handelt mit Intuition. KI kann auf der Grundlage großer Datenmengen Handlungsvorschläge liefern oder für den Menschen unmögliche Aufgaben übernehmen. Die große Chance dieser Symbiose für die Arbeit besteht darin, dass KI als intellektueller Leistungsverstärker agiert und so die Fähigkeiten des Menschen ergänzt und erweitert. Dabei ist es wichtig, die Entscheidungswege transparent und nachvollziehbar zu gestalten und dafür auch internationale Standards zu definieren“, verdeutlicht Prof. Dr. Andreas Dengel, Standortleiter des DFKI in Kaiserslautern.

KI erkennt körperliche Belastung

Gemeinsam mit Hitachi hat das DFKI beispielsweise eine Technologie entwickelt, die zur Effizienz, Arbeitssicherheit und Gesundheit von Arbeitenden beiträgt. Mit einem Sensoranzug wird die körperliche Belastung bei Arbeitsabläufen gemessen und entsprechendes Feedback gegeben. Das KI-System erkennt und quantifiziert in Echtzeit die physische Beanspruchung und warnt vor Fehlhaltungen und unergonomischen Bewegungen.

Die Lernumgebung der Zukunft

In dem interaktiven Lernlabor iQL (Immersive Quantified Learning Lab) wird erforscht, wie Künstliche Intelligenz mittels verschiedenartiger Sensorik Lernfortschritte erkennen und individuelle Hilfe bieten kann. Das iQL ist als „Living Lab“ eine lebendige Forschungs- und Erprobungslandschaft und versteht sich als Ideen- und Prototypen-Werkstatt, in der Mensch und Computer zu einer intelligenten Kreativplattform verknüpft werden. In Kooperation mit Schulen, Hochschulen und Unternehmen entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von DFKI und der Technischen Universität Kaiserslautern neuartige Technologien für das Lernen und Lehren der Zukunft.

Erweiterte Realität

„Um mit dem Menschen zusammenarbeiten zu können, müssen Maschinen wissen, was wir gerade tun oder zur Unterstützung benötigen. Sie müssen hierzu teils komplexe Abläufe erfassen, verstehen und ebenso Informationen situationsgerecht darstellen können. Lernende Systeme des Maschinellen Sehens oder Kognitive Erweiterte Realität sind deshalb Schlüsseltechnologien für intelligente Anwendungen und die nahtlose Interaktion von Mensch und Maschine“, so Prof. Dr. Didier Stricker, Leiter des DFKI-Forschungsbereiches Erweiterte Realität/Augmented Vision.
Der virtuelle AR-Assistent „Augmented Things“ zeigt Bedienern von Geräten auf einem Tablet oder Smartphone virtuelle Informationen zur Handhabung an und lässt sie direkt damit interagieren. Die robuste Anwendung eignet sich für Feld-, Mess- und Steuerungsgeräte im Arbeitsumfeld ebenso wie für Alltagsgegenstände.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf einem zentralen Aspekt des autonomen und teilautonomen Fahrens: die Erfassung des Zustandes von Fahrzeuginsassen. Denn in kritischen Situationen müssen Fahrer oder Maschinenführer in der Lage sein, in kürzester Zeit die Kontrolle zu übernehmen. Mit der Zunahme des Automatisierungsgrades nimmt jedoch das Situationsbewusstsein ab. Deshalb muss das System wissen, inwieweit sie dazu bereit sind. Strickers Team forscht daher in verschiedenen Projekten an Methoden zur intelligenten Verifikation von Situationen im Fahrzeug.

Die SmartFactoryKL

In der SmartFactoryKL, der im DFKI beheimateten einzigartigen Forschungs- und Demonstrationsumgebung für innovative Fabriktechnologien und Geburtsstätte von Industrie 4.0 (wir berichteten), steht die Rolle des Menschen in der Produktion der Zukunft im Fokus. Die Digitalisierung in der Produktion und die Erwartungen der Kunden erfordern eine Weiterentwicklung der industriellen Fertigung. In den künftigen autonomen Produktionssystemen steht der einzelne Arbeitsplatz im Mittelpunkt. Die durch KI-Methoden unterstützte Planung und Steuerung eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen. „In Zukunft werden sich die Arbeitsplätze quasi selbst organisieren“, so Prof. Martin Ruskowski, Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI, „so kann nach den Vorgaben des Menschen ressourcenschonend oder nach Priorität des Kunden produziert werden. Wir arbeiten derzeit an einer Vision für 2025, die wir im September der Öffentlichkeit vorstellen werden. Industrie 4.0 wird eine neue technologische Stufe erreichen – mit dem Menschen, nicht ohne ihn.“ Veranschaulicht wird dies am Handarbeitsplatz des SmartFactoryKL-Demonstrators, der Werker durch Montageprozesse oder Schulungsszenarien führt. Das System erfasst manuelle Arbeiten über Kamerasensoren und liefert mittels Augmented Reality Informationen zu den nächsten Schritten im Produktionsprozess oder stellt individuelle Informationen zum Produkt bereit. jv/ps