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Erfahren Sie wie!Geschrieben von: Virginia Shram | Juli 15, 2022
Die KI-Technologie wird definitiv einige traditionelle Arbeitsplätze beseitigen, aber die Überwachung und Beherrschung der Bedienung von Hightech-Maschinensystemen wird weitere Arbeitsplätze schaffen, die bisher noch nicht einmal theoretisch bekannt sind. Wir tauchen in die Daten ein, um das Ausmaß der Automatisierung zu beurteilen.
Geschrieben von: Virginia Shram | Juli 15, 2022
Dies ist der nächste Artikel in unserer fortlaufenden Serie Eyes on Industrial AI, in der wir die facettenreiche Welt der industriellen künstlichen Intelligenz und Automatisierung erkunden. Lassen Sie uns die innovativen Anwendungen dieser Spitzentechnologien aufdecken, insbesondere in Bezug auf die Fertigung und das Lieferkettenmanagement im Zeitalter von Industrie 4.0, einschließlich aller Herausforderungen, denen sie begegnen.
Für den Durchschnittsverbraucher hat es den Anschein, dass Roboter "unsere Arbeitsplätze stehlen" wollen, seit Lebensmittelgeschäfte in Selbstbedienungskassen investiert haben. Viele schlugen Alarm wegen der Kassierer und Kassiererinnen, die durch automatische Scanner und Sensoren ersetzt werden sollten.
Seit der Einführung der Selbstzahlerkassentechnologie vor etwa zehn Jahren bis heute sind die Lebensmittelgeschäfte noch immer nicht vollständig mit Robotern besetzt. Warum nehmen die Roboter den Menschen nicht mehr Arbeitsplätze weg?
In Wirklichkeit nutzen die meisten Lebensmittelgeschäfte die Selbstbedienungskasse als zusätzlichen organisatorischen Prozess. So werden beispielsweise Selbstbedienungskassen geöffnet, um den Kundenansturm zu bestimmten Zeiten zu bewältigen.
Wahrscheinlich ist Ihnen auch schon aufgefallen, dass Lebensmittelgeschäfte eine Kombination aus Selbstbedienungskassen und herkömmlichen Kassen verwenden, um den Mitarbeitern mehr Freiraum für andere notwendige Aufgaben wie Schulungen, Auffüllen der Bestände oder Reinigung zu geben.
Auch wenn sich die Technologie in den letzten Jahren stark weiterentwickelt hat, benötigen Selbstbedienungskassen immer noch mindestens einen Mitarbeiter, der den Vorgang überwacht. Diese Aufsichtsfunktion wurde erst durch den Einsatz modernster Technologie neu geschaffen.
Was haben Self-Checkout-Automaten also mit den Automatisierungstrends in der Großserienfertigung zu tun?
Stellen Sie sich eine Self-Checkout-Station als Mikrokosmos einer Fabrik vor. Im Folgenden werden wir mehrere Gründe dafür anführen, warum wir glauben, dass durch die KI-Technologie definitiv einige traditionelle Arbeitsplätze wegfallen werden, aber die Überwachung und Beherrschung der Bedienung von Hightech-Maschinensystemen wird weitere Arbeitsplätze schaffen, die bisher noch nicht einmal in Erwägung gezogen wurden.
Kurz gesagt: Werden Roboter wirklich den Menschen die Arbeitsplätze in der Produktion wegnehmen? Nach den vorliegenden Erkenntnissen nicht. Lassen Sie uns also erörtern, wie und warum wir zu diesem Schluss gekommen sind.
Künstliche Intelligenz ist ein heißes Thema, und die Zweifel an der automatisierten Technologie stellen eine große Lücke im Verständnis praktischer KI-Anwendungen dar. Dinge wie selbstfahrende Autos und die jüngste Frage nach der Empfindungsfähigkeit von LaMDA sind sehr Science-Fiction und entsprechen nicht der Realität von Robotern in Bereichen wie der industriellen Fertigung.
Es gibt definitiv eine Welle von Spitzenherstellern, die sich auf automatisierte Prozesse zubewegen, und das geht ziemlich schnell. Laut Stanfords Überblick über den KI-Index 2022 sind die wichtigsten Erkenntnisse über die KI-Trends die steigende Zahl der angemeldeten Patente, die niedrigeren Kosten für die KI-Nutzung und das steigende Interesse an der KI-Ethikforschung. Insgesamt berichtet der Index, dass sich die privaten Investitionen in den Bereich der KI seit 2020 mehr als verdoppelt" haben. Im Gegensatz zu eher fadenscheinigen Trends wie Krypto und NFTs liefert die KI-Technologie tatsächlich messbare Verbesserungen bei der Qualitätskontrolle und Prozessverbesserung.
Das Weltwirtschaftsforum extrapoliert und schätzt, dass bis 2025 in 26 Ländern "85 Millionen Arbeitsplätze verdrängt und 97 Millionen neue Arbeitsplätze geschaffen werden".
"Die Auswirkungen und Vorteile der KI werden wahrscheinlich nicht gleichmäßig verteilt sein. Unternehmen und Regierungen müssen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass so viele Menschen wie möglich davon profitieren können und die digitale Kluft nicht die bestehenden Ungleichheiten vergrößert und verschärft." - World Economic Forum
Die KI-Technologie ist bereits in der Industrie angekommen, es ist nur eine Frage, wie sie umgesetzt wird.
Die Automatisierung in der Fertigung wird durch den Arbeitskräftemangel in der modernen Wirtschaft massiv vorangetrieben. Vor allem während der Pandemie (einschließlich der lang anhaltenden Auswirkungen von Krankheiten) waren viele Arbeitnehmer aufgrund von Krankheiten nicht in der Lage, ihre Arbeit zu verrichten.
Da die Arbeitnehmer erkrankten und andere entlassen wurden oder ihren Arbeitsplatz verloren, kam es im Laufe der Zeit in den Unternehmen zu einem großen Verlust an Qualifikationsentwicklung. Die Fluktuation nahm zu, und die Arbeitnehmer verließen die Branche oder wechselten sie, was zu einer größeren Unsicherheit in den täglichen Arbeitsabläufen führte.
Auch wenn es sich bei den "Robotern", die zur Lösung dieses Problems eingesetzt werden, um integrierte Softwareelemente handelt, die sich in Echtzeit an die Abwesenheit von Mitarbeitern anpassen, gehen sie mit dieser neuen Komplikation gekonnt um.
Während die in der Einleitung erwähnten Self-Checkout-Automaten im Allgemeinen als klapprig oder schwierig beschrieben werden, ist so viel Geld und Forschung in die Entwicklung hochspezialisierter Werkzeuge für die Qualitätsmontage geflossen, dass sie unendlich viel nützlicher sind. Es ist fast so, als gäbe es zwei völlig verschiedene Welten der künstlichen Intelligenz!
Google hat bereits ein System zur Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing, NLP) entwickelt, aber nach nur wenigen Jahren ein exponentiell leistungsfähigeres System namens BERT und ein weiteres namens MUM eingeführt, das Syntax und sprachliche Besonderheiten verarbeiten kann. Dies zeigt, dass bestimmte Nischentypen von KI-Technologien aufgrund ihres Potenzials für die industrielle Revolution einen überragenden Entwicklungspfad einschlagen.
In dem Maße, in dem sich die Technologie verbessert und die Anforderungen an die Forschung im Hinblick auf eine bessere Qualitätskontrolle präziser werden, steigt auch der Bedarf an immer präziseren Verfahren. Eine Schraube, die zum Beispiel in einem kleinen Schiff gut funktioniert, kann als Schlüsselkomponente einer umfangreichen ozeanographischen Anlage nicht mehr ausreichen. Diese Art von Qualitätspräzision ist oft nur mit industrieller Ausrüstung zu erreichen.
Außerdem können mechanische Bewegungen manchmal so schwierig sein, dass nicht jeder die Maschinen bedienen kann - spezialisierte Schweißer und andere Handwerker haben die praktische Erfahrung, um die richtige Anwendung bestimmter Werkzeuge zu beurteilen.
Wenn wir an KI-Technologie und Roboter denken, stellen wir uns vielleicht etwas vor, das so aussieht wie The Terminator oder die Boston Robotics Dogs. Aber wie sehen KI-"Roboter" in der Fertigung tatsächlich aus?
Natürlich gibt es Maschinen, die ganz offensichtlich robotisch sind, wie z. B. Gelenkarme, die selbstständig löten und hochdetaillierte technische Aufgaben ausführen.
Es gibt jedoch noch viele andere Formen von Robotern, die sich auf Automatisierung und künstliche Intelligenz stützen:
Aus einer realistischeren Perspektive betrachtet sind Automatisierung und künstliche Intelligenz Technologien, die bei grundlegenden Aufgaben präsenter sind als in den wenigen phantasievollen Fällen, von denen man auf der Höhe der Zeit hört.
Das Wall Street Journal argumentiert, dass der Hype um künstliche Intelligenz die tatsächlichen Fähigkeiten übertrieben hat: "KI-Ethiker und -Forscher warnen, dass einige Unternehmen die Fähigkeiten übertreiben - ein Hype, der ihrer Meinung nach weit verbreitete Missverständnisse hervorruft und die Ansichten der politischen Entscheidungsträger über die Macht und Fehlbarkeit dieser Technologie verzerrt… In Wirklichkeit umfasst künstliche Intelligenz eine Reihe von Techniken, die größtenteils für eine Reihe von unkinematischer Back-Office-Logistik nützlich sind, wie die Verarbeitung von Nutzerdaten, um sie mit Werbung, Inhalten und Produktempfehlungen besser anzusprechen."
Kurz gesagt: Wenn Sie gehofft haben, dass Ihre neuen Roboter-Kollegen mehr wie C-3PO als eine fade Datenbank sind, haben Sie sich gewaltig getäuscht.
Okay, nachdem wir nun die Grundlage geschaffen haben, indem wir erklärt haben, warum der Trend zur Automatisierungstechnologie in der Fertigung so stark zunimmt, wollen wir nun einige Bereiche untersuchen, die Anlass zur Sorge geben, und sie mit den tatsächlichen Daten abgleichen.
Ein Forbes Technology Council, das sich aus hochrangigen Technologieführungskräften zusammensetzte, nannte die wahrscheinlichsten Arbeitsplätze, die durch die Automatisierung ersetzt werden: Versicherungskaufleute, Lager- und Fertigungsberufe, Kundendienst, Forschung und Dateneingabe, Fernverkehr und "alle Aufgaben, die erlernt werden können".
Das hört sich natürlich wie ein Todesurteil an; allein die Kategorien "Kundendienst" und "Forschung" machen eine unüberschaubare Anzahl von Arbeitsplätzen aus! Doch "gefährdet" bedeutet nicht, dass eine Teilmenge der Belegschaft komplett wegfällt:
Zurück in den DOS-Tagen, stellt der Forbes-Rat fest, "brauchte es nur einen überengagierten 'Schurken' und sechs oder so Monate Arbeit, um ein Spiel zu entwickeln, das als Shareware verbreitet werden konnte. Heute braucht es ein High-Tech-Dorf, um etwas zu produzieren, das man als 'filmstudioähnliches Unterfangen' bezeichnen könnte, das Sprecher, Designer, ausgeklügelte Physik und ein Budget von mehreren Millionen Dollar erfordert." Forbes Technology Council
The Guardian berichtet, dass der Arbeitskräftemangel zum Teil die Umstellung auf KI-Systeme vorantreibt, wodurch Angestellte weiter verdrängt werden. Zu den Berufen, die noch vor dem Umbruch durch KI sicher sind, gehören vor allem drei Arten:
Interessanterweise "wird sich Wissensarbeit als einfacher und kostengünstiger zu automatisieren erweisen als schlechter bezahlte Arbeit, die physische Manipulation erfordert", heißt es in dem Bericht. Das bedeutet, dass wir vielleicht denken, dass die "niedrigsten" niederen Arbeiten wie Putzen oder Auffüllen von Lagerbeständen automatisiert werden können, aber es ist wahrscheinlicher, dass Roboter eher den Dateneingabebeamten als den Hausmeister ersetzen werden, da es eine Diskrepanz zwischen Routine und unvorhersehbaren Aufgaben gibt.
Damit kommen wir zur zweiten, weniger bekannten Art von Arbeitsplätzen, die automatisiert werden sollen: überflüssige Managementaufgaben.
Eine veröffentlichte und gut rezensierte Studie über die KI-Entwicklung mit dem Titel "The Robot Revolution" kam zu einigen besonders aufschlussreichen Ergebnissen: Investitionen in die Robotik sind…
Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass der größte Teil der Belegschaft im verarbeitenden Gewerbe, der von der Automatisierung bedroht ist, das überlappende oder unnötige mittlere Management ist. Diese Behauptung wird durch die Lean-Manufacturing-Philosophie gestützt, die Bürokratie als eine Form der Verschwendung abbaut. Wenn sich dies weitgehend bewahrheitet, werden gering qualifizierte Arbeitskräfte durch die Automatisierung begünstigt, da sie mehr Aufsichtskontrolle und klarere Wege zu Führungspositionen erhalten.
Ein Schlüsselfaktor der Daten ist die geografische Verteilung der Arbeitsplätze im verarbeitenden Gewerbe. In einigen Städten ist das verarbeitende Gewerbe der wichtigste Wirtschaftszweig, und die Mehrheit der Bevölkerung arbeitet an denselben Produktionsstandorten. In diesen Orten könnte ein plötzlicher Wechsel zur Automatisierung (insbesondere ohne Umschulung der Arbeitnehmer) sowohl für die lokale Wirtschaft als auch für die betreffende Fabrik katastrophale Folgen haben.
Die Diskrepanz zwischen lokalen und nationalen Daten wird in der MIT-Studie über die Auswirkungen von Robotern auf den Arbeitsmarkt (Hervorhebung hinzugefügt) als erheblich dargestellt:
"Zwischen 1990 und 2007 verringerte die Zunahme von Robotern (etwa einer pro tausend Arbeitnehmer) das durchschnittliche Verhältnis von Beschäftigung zu Bevölkerung in einer Zone um 0,39 Prozentpunkte und die Durchschnittslöhne um 0,77%, verglichen mit Pendlerzonen ohne Roboter. Dies bedeutet, dass das Hinzufügen eines Roboters zu einem Gebiet die Beschäftigung in diesem Gebiet um etwa sechs Arbeitnehmer reduziert. "Aber was in einem geografischen Gebiet geschieht, wirkt sich auf die gesamte Wirtschaft aus, und Roboter in einem Gebiet können positive Spillover-Effekte erzeugen. Zu diesen Vorteilen für die übrige Wirtschaft gehören die Senkung der Warenpreise und die Schaffung gemeinsamer Kapitaleinkommensgewinne. Einschließlich dieser Spillover-Effekte hat ein Roboter pro tausend Arbeitnehmer etwas geringere Auswirkungen auf die Gesamtbevölkerung, was insgesamt zu einer Verringerung des Verhältnisses zwischen Beschäftigung und Bevölkerung um 0,2 Prozentpunkte und einer Senkung der Löhne um 0,42 % führt. Die Hinzufügung eines Roboters verringert also die Beschäftigung landesweit um 3,3 Arbeitnehmer." - "Robots and Jobs: Evidence from U.S. Labor Markets"
Das obige Zitat ist ein perfektes Beispiel für die Notwendigkeit von Spezifität bei strategischen Operationen. Wenn Sie Ihre KI-Kapazitäten und die Auswirkungen auf Ihr Unternehmen bewerten wollen, benötigen Sie lokale und branchenspezifische Daten, um Ihren Implementierungsprozess zu steuern.
Selbst wenn das Hinzufügen von Automatisierung oder KI zu Ihren Montagevorgängen ein offensichtlicher nächster Schritt zur Prozessverbesserung ist, wird die Kommunikation des Ausmaßes und der Notwendigkeit menschlicher Teamarbeit dazu beitragen, ein starkes Fundament für die Zukunft zu schaffen.
In diesem Artikel haben wir einige latente Annahmen über das Wesen der KI in der Fertigungsindustrie in Frage gestellt und sind zu folgenden Schlussfolgerungen gelangt:
Laut dieser Wharton-Studie über Roboter in von Menschen geführten Positionen berichten die Wissenschaftler: "Alle Beschäftigungsverluste, die wir in unseren Daten gefunden haben, kamen von den Firmen, die keine Roboter einsetzen. Diese Firmen wurden im Vergleich zu den Unternehmen, die Roboter eingeführt haben, weniger produktiv. Sie verloren ihren Wettbewerbsvorteil und mussten infolgedessen Arbeitnehmer entlassen."
Es ist klar, dass es nicht nur einen weichen Vorteil bei der Verfolgung von KI aufgrund von Marketing- und Investitionsmöglichkeiten gibt, sondern es gibt auch einen harten Datenvorteil bei der Verfolgung von KI, wie die quantitativen Ergebnisse dieser Studie zeigen. Sie mögen die neue Welt der künstlichen Intelligenz in der Fertigung nicht lieben, aber sie ist bereits da, jetzt, und sie zu ignorieren, wäre ein Nachteil für den Erfolg Ihres Unternehmens.
Das Weltwirtschaftsforum (siehe oben) behauptet, dass die KI repetitive und gefährliche Aufgaben automatisieren wird, und nennt als Beispiele die Dateneingabe und die Fließbandfertigung. Diese Rollen sind jedoch viel zu breit gefächert, um daraus brauchbare Schlussfolgerungen zu ziehen.
Denn von welcher Art von Fließbandfertigung sprechen wir überhaupt?
Die meisten dieser Berichte sind zwar seriös, geben aber eher Durchschnittswerte und abmildernde Aussagen an als branchenspezifisches Know-how. Außerdem bedeutet nur weil die Robotik immer universeller einsetzbar ist, nicht, dass menschliche Soft Skills weniger wertvoll werden.
Wahrscheinlich werden Sie erfahrene Handwerker brauchen, die genau wissen, wie man mit neuen automatisierten Anlagen umgeht. Auf der letzten Fabtech-Konferenz stellte AGT beispielsweise den LayoutMaster vor, eine neue Maschinentechnologie, die Schweißern Stunden an Zykluszeit spart. Obwohl die Maschine auch von Personen ohne Schweißerfahrung bedient werden kann, würde sie dennoch "von jemandem mit Schweißkenntnissen bedient werden." Ein AGT-Ingenieur erklärt: "Man hat es immer noch mit einem Gerät zu tun, bei dem etwas schief gehen kann. Man muss wissen, ob die Maschine ihre Arbeit gut macht. Als Schweißer weiß man, worauf man achten muss."
"Fehlerhafte Schweißnähte können die Metallverarbeiter viel Zeit und Ressourcen für Nacharbeiten kosten, so dass erfahrene Schweißer durch frühzeitiges Erkennen fehlerhafter Techniken die massenhafte Produktion fehlerhafter Schweißnähte verhindern können." - Leland Weed, AGT Robotics
An dieser Stelle kommen kreative Lösungen ins Spiel, die das Potenzial von Robotern und menschlichem Design vereinen. Dinge wie Arbeitsanweisungssoftware für die Fertigung können die Fähigkeiten von Facharbeitern erweitern und ihnen sicherere, schnellere und qualitativ hochwertigere Produktionszyklen ermöglichen, ohne die menschliche Note zu vernachlässigen.
Die KI wird immer spezialisierter, kann aber bisher nur die menschliche Arbeit in der Fertigung unterstützen und rationalisieren, nicht aber große Teile der Belegschaft ersetzen. Mit schlanken, langfristigen Strategien zum Schutz Ihrer Mitarbeiter und Ihres Marktanteils können Sie die Automatisierung geschickt einführen, ohne befürchten zu müssen, dass Roboter das menschliche Arbeitspotenzial verdrängen.