Smart Search
Die intelligente Suche
in Shiftconnector®
Mit KI Effizienz steigern
Während sich die Rahmenbedingungen in der Prozessindustrie unbeschreiblich schnell wandeln und der Wettbewerbsdruck rasant gestiegen ist, bieten adaptive Systeme eine Chance für effizientere Produktionsabläufe. So gewinnt im Zuge der Digitalisierung Künstliche Intelligenz (KI) im industriellen Kontext stetig an Bedeutung. eschbach integriert KI in die Enterprise Plattform Shiftconnector® und sorgt damit für einen leistungsstarken Assistenten im 24/7-Betrieb.
Neue Lösungen für sich wandelnde Herausforderungen
Unternehmen der Prozessindustrie müssen auf sich schnell ändernde Rahmenbedingungen reagieren. Die Erdgaspreise – vor allem in Europa – zeigen beispielsweise, welchem enormen Druck die Prozessindustrie ausgesetzt ist und gleichzeitig wie volatil und unbeständig die Rahmenbedingungen geworden sind. Darüber hinaus nahm die Komplexität in der Produktion in den vergangenen Jahren durch sich ständig wandelnde Marktanforderungen und technologische Neuerungen stetig zu. Der Wettbewerbsdruck stellt Prozessingenieure und Entscheider im Betriebsmanagement vor Ungewissheiten und neue Herausforderungen.
Für Produktionsteams bedeutet das, dass Prozesse optimal gesteuert und Störungen schnellstmöglich behoben werden müssen. Denn ungeplante Ausfallzeiten sind sehr kostspielig. Dabei kann jedes Schichtteam nachvollziehen, wie schwierig die richtige Entscheidungsfindung oder auch wie zeitaufwändig die Behebung von Zwischenfällen sein kann. In vielen Fällen sind ähnliche Vorfälle oder Gegebenheiten in der Vergangenheit bereits aufgetreten. Häufig wurden entsprechende Lösungen zur Problembewältigung sogar dokumentiert. Mit dem vorhandenen Wissen könnten Betriebsstörungen vermieden oder schnell beseitigt werden. Doch bei Problemen in der Produktion fehlt Mitarbeitenden die Zeit, Dokumentationen und Aufzeichnungen zu durchforsten.
KI unterstützt den Menschen
Mit dem Ziel Plant Process Management nachhaltig effizienter zu gestalten, werden leistungsstarke Systeme, Maschinen und KI in der Produktion zunehmend wichtiger. Doch die digitale Transformation in der Prozessindustrie muss sich auf den Menschen zentrieren. Denn nicht Maschinen oder Algorithmen können auf Veränderungen reagieren und die Sicherheit von Prozessen und Anlagen verantworten, sondern der Mensch. Das Ziel ist eine Prozesslandschaft zu schaffen, bei dem der Mensch die Kontrolle behält und gleichzeitig durch Maschinen, digitale Kommunikation und leistungsstarke, kognitive Assistenzsysteme bestmöglich unterstützt wird – in anderen Worten: der maschinengestützte Mensch. Die Zukunft der Prozessindustrie erfordert also Lösungen, bei der Maschinen und KI die Mitarbeitenden unterstützen, damit maximale Effizienz und Sicherheit in 24/7-Schichtbetrieben erreicht werden kann. Die KI fungiert dabei wie ein Assistent an der Seite der Produktionsmitarbeitenden. Schlussendlich werden Entscheidungen in Produktionsanlagen durch Menschen getroffen, können aber durch das Wissen einer KI unterstützt werden.
Natürlich ist die Frustration groß, wenn digital dokumentierte Lösungsansätze zwar vorhanden, aber nicht auffindbar sind. Noch gravierender: Ist die Belegschaft nicht in der Lage, schnell auf prozessrelevante Informationen zurückzugreifen, sinkt mit jeder Minute die Effizienz der Anlage – und damit verstreichen Zeit und Umsatz. Gefragt sind adaptive Systeme, die aus vergangenen Daten lernen und Prognosen für neue, teilweise unbekannte Situationen liefern.
Die richtige Schlüsselinformation
Um einen Entscheidungsprozess zu schaffen, der Prozessstörungen ganzheitlich betrachtet, wird ein durchdachter Algorithmus benötigt. Es reicht heutzutage schlicht nicht mehr aus, sich auf eine einfache "WENN-DANN"-Programmierung zu stützen. Dazu sind die Datenmenge, der Informationsfluss und auch die Prozesslandschaft zu komplex. Wenn eine Teilanlage ausfällt, kommt es häufig vor, dass Schichtteams vergeblich Standard-Reset- und Fehlersuchmaßnahmen durchführen. Wenn erfahrenere Produktionsmitarbeitende eintreffen, liefert deren Wissen den Kontext: „Das letzte Mal, als es draußen eiskalt war, fror die Leitung für die Flüssigkeit teilweise ein. Dadurch veränderte sich das Vorprodukt, was schließlich dazu führte, dass die Anlage später stehen blieb.“ Dieses Beispiel veranschaulicht, dass menschliche Sprache Zusammenhänge im Betriebsablauf entscheidend erklären kann.
eschbach KI-Team erhält "Best of Industry Award"
Die Auszeichnung wurde in Würzburg für das Shiftconnector ® -Modul Smart Search verliehen, welches von eschbach‘s KI Team entwickelt wurde. Smart Search stellt relevantes Wissen nutzerfreundlich zur Verfügung und wird so zum leistungsstarken Assistenten im 24/7-Betrieb.
Für weitere Information zum Best of Industry Award und der Preisverleihung einfach klicken.
Smart Search in der Produktion
eschbach integriert in seine Enterprise Plattform Shiftconnector ein neues, KI-gestütztes Feature, das genau diese Herausforderung adressiert. Die sogenannte „Smart Search“ stellt Produktionsteams prozessrelevantes Wissen nutzerfreundlich aufbereitet zur Verfügung – und zwar genauso spontan, wie es benötigt wird. Das Ziel der KI-Funktion besteht darin, die Mitarbeitenden bestmöglich mit relevanten Informationen und Lösungsvorschlägen aus der Vergangenheit zu unterstützen. Eine große Herausforderung ist, dass zwei unterschiedliche Menschen die Beschreibung, für die zuvor beschriebene Verkettung von Ereignissen, komplett unterschiedlich aussehen würde. Hält man sich nun vor Augen, dass Tausende Einträge in der Betriebskommunikation auftreten, wird das Problem klar. Mit herkömmlichen Mitteln gleicht die Suche nach einem vorhandenen Ereignis, der Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Genau hier setzen KI-Algorithmen an, um das Auffinden von Lösungsbeschreibungen zu unterstützen. Damit kann das Schichtpersonal effizienter und vor allem schneller das historische Wissen nutzen, um vorausschauende, fundierte Entscheidung zu treffen, und damit Störungen zu vermeiden oder schneller zu beheben.
Bei klassischen Programmierungen, definiert der Mensch den Algorithmus und gibt diesem genau vor, nach welchen Kriterien Aktionen durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu kann eine KI diese Kriterien selbst lernen, beispielsweise durch das Erkennen von Mustern in den Daten. Die Algorithmen können so Vorhersagen über geschätzte Resultate mit gewissen Wahrscheinlichkeiten liefern. Dabei gibt der Mensch den Rahmen für die Datensuche vor. Der Algorithmus passt die Suchkriterien auf Basis der Intelligenz entsprechend an. Daraus können schneller Zusammenhänge in den Daten ermittelt werden, als ein Mensch diese Logik ausarbeiten kann. Die KI liefert Produktionsteams gewünschte Ergebnisse und greift neben der Problemstellung eine Vielzahl an Details auf. So ermöglicht KI fundierte Lösungsansätze.
„Wissensmanagement ist eine domänenspezifische Disziplin, weshalb unsere Smart Search speziell für unsere Kunden in der Prozessindustrie konzipiert wurde. Daten und Informationen im 24/7-Schichtbetrieb zu steuern, stellt eine Herausforderung dar. Prozessrelevante Informationen, die mit einer smarten Applikation aufbereitet werden, bieten eine große Chance für mehr Effizienz und Sicherheit in der Produktion. KI ermöglicht darüber hinaus, implizites Wissen einzusammeln, um die Erfahrung der Mitarbeitenden für künftige Generation verfügbar zu machen“, erklärt Andreas Eschbach, CEO und Gründer von eschbach.
Erfahrungswerte als Basis
Eine solide Datenbasis als grundlegende Voraussetzung von KI. Diese ist sowohl bei der Quantität, aber noch vielmehr bei der Qualität der Daten wichtig. Nur wenn ausreichend gute Daten vorhanden sind, können KI-Algorithmen sinnvoll trainiert werden. Die Enterprise Plattform von eschbach wurde speziell für die Prozessindustrie entwickelt und ermöglicht eine solide Datenbasis: Neben der Anlagen-Performance, werden in digitalen Übersichten Arbeitsaufträge und Vorfälle transparent dargestellt. So sorgt Shiftconnector für eine interaktive Betriebskommunikation im Schichtbetrieb. Gleichzeitig werden Schichtprotokolle audit-konform festgehalten und sind jederzeit abrufbar. Die Datengrundlage – der dokumentierte Erfahrungsschatz der Mitarbeitenden – erweitert sich dabei mit jeder neuen Eingabe und kann selbst standortübergreifend genutzt werden. So helfen die Echtzeitinformationen, Effizienz und Sicherheit im Anlagenbetrieb weiter zu steigern.
Anlagenstörungen können häufig nicht während der laufenden Schicht behoben werden, sondern müssen an das nachfolgende Schichtteam kommuniziert werden. Auch hier greifen die Vorteile der multifunktionalen Enterprise Plattform.
Mit Shiftconnector werden Schichtübergaben effizient genutzt, ohne dass prozessrelevantes Wissen verloren geht. Und das neue Smart Search-Feature zeigt den Produktionsteams, welche Lösungsansätze bei bestimmten Störungen zielführend sind und welche nicht.
Mehr als nur ein Suchalgorithmus...
Lösungsvorschläge sind nur ein Teil des Potenzials von der Smart Search in Shiftconnector. Neben dem Filtern von gespeicherten Informationen ist Smart Search auch in der Lage, Kommunikation zu verarbeiten: Dabei werden Themen, Schlüsselwörter, Phrasen und vieles mehr katalogisiert und indexiert. So gibt Smart Search Einblicke auf das Gesamtbild der Situation und liefert bei Störungen Lösungsansätze, die sich bereits bewährt haben. Schlussendlich sind standardisierte Prozesse und Arbeitsabläufe in der Prozessindustrie unerlässlich. Doch unterschiedliche Prozesse, Sprachen und sogar Kommunikationsfähigkeiten sorgen für eine enorme Vielfalt in der Prozesslandschaft. Wo bisherige Programmierungen nicht mehr in der Lage sind, Informationszuflüsse zu verarbeiten, die nicht einem exakten Format mit vorgeschriebenen Formularfeldern für die Dateneingabe entsprechen, greifen neue, intelligentere Technologien. Das übergreifende Ziel ist die Mensch-zu-Mensch-Kommunikation und das Wissensmanagement auf ein neues Level zu heben.
Von der Entwicklung hin zu Erfolgen
Die Entwicklung des Moduls begann bereits vor fünf Jahren mithilfe von KI-basiertem Natural Language Processing (NLP). Unter der Leitung von Dr. Christian Matt konzipierte eschbach‘s KI-Team im engen Austausch mit einem wichtigen Kunden die Suchfunktion. Das Team arbeitete intensiv mit Prof. Dr. Bela Gipp und Anastasia Zhukova von der Universität Göttingen (Deutschland) zusammen, welche mit ihrer führenden Forschung im Bereich des Natural Language Processing beigetragen haben. „Die Erfolge nach ersten Implementierungen sind beeindruckend. Smart Search wird in Produktionsanlagen gut angenommen und mehrmals täglich genutzt.
Wo User zuvor teilweise ergebnislos mehrere Stunden in Dokumentationen gesucht haben, zeigt Smart Search heute prozessrelevante Ergebnisse in Sekundenschnelle. Statistiken zeigen auch, dass das über Jahre in Shiftconnector ® angesammelte Wissen nicht mehr verloren geht, sondern immer wieder von den Usern aufgegriffen wird. Vor der Implementierung wurden hingegen nur Informationen genutzt, die nicht älter als ein Monat waren. So profitieren Mitarbeitende im Schichtbetrieb, von Anlagenbedienern bis hin zu Betriebsleitenden, von der KI-gestützten und innovativen Plant Process Management-Lösung“, erklärt Dr. Christian Matt, AI/NLP Team Lead bei eschbach.
„Dieses Modul ist absolut Benutzer-zentriert. Das Projekt zeigt, wie wichtig es ist, Kunden von Anfang an in das Design von Software-Lösungen einzubeziehen. Damit schaffen wir praxistaugliche Anwendungen“, erklärt Andreas Eschbach. „Seit knapp 20 Jahren sind wir in der Software-Entwicklung – speziell für die Prozessindustrie – tätig und verzeichnen nahezu 70 000 Anwender. Wir kennen die Herausforderungen der Branche und freuen uns über jegliche Anregungen unserer User. Deshalb können wir noch spezifischere Lösungen entwickeln, die die Probleme der Prozessindustrie adressieren und unseren Kunden Wettbewerbsvorteile durch die Industrie 5.0 Software verschaffen“, fügt Andreas Eschbach hinzu. eschbach‘s Engagement für eine benutzerzentrierte Softwareentwicklung und die Nutzung von KI-Technologien hat das Unternehmen zu einem der weltweit führenden Anbieter in der Prozessindustrie gemacht.
Mit der neuen Smart Search-Funktion werden Produktionsanlagen zuverlässiger und produktiver, indem für Schichtteams Wissen festgehalten und einfach auffindbar wird. Gleichzeitig wird mit der Industrie 5.0-Lösung der Mensch wieder in den Fokus des Produktionsgeschehens gerückt. Der Mensch wird optimal von Software und KI unterstützt, um die Effizienz zu steigern, Risiken zu minimieren und die Produktion nachhaltig zu verbessern.
Die Zusammenarbeit mit der Universität wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
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