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KI-basierte Technologien im Bereich Mensch-Maschine Schnittstelle

18.10.2022

Lesezeit: ca. 8 min

Inhaltsverzeichnis

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Gründe für den KI-Einsatz

Durch den Einsatz von KI kann die Interaktion und Kooperation zwischen Mensch und Maschine verbessert werden. Dies demonstriert das KI-Modul „KI4PAUL“ wie folgt:  

• Durch die Ausstattung des KI-Moduls mit einem Sprach-, Bild- und Texterkennungssystem wird die Interaktion weniger mühselig. Zudem werden fehleranfällige Arbeitsschritte vermieden. 
• Die Bedienung des Moduls ist intuitiv und durch die integrierten Assistenzsysteme wird der Werker durch den Prozess geleitet. 

Folglich muss der Werker weniger monotone Tätigkeiten ausführen, die oftmals frustrierend sind. Dies verbessert die Arbeitsmotivation des Werkers. Um praxistaugleiche Ansätze von der Forschung in die Wirtschaft erfolgreich zu transferieren, müssen die Unternehmensverantwortlichen motiviert und sensibilisiert werden. Die Entwicklung des mobilen Schulungsdemonstrators PAUL („Produktion & AUtomatisierung erLeben“) ermöglicht es, kleinen und mittelständischen Unternehmen aktuelle Forschungsthemen rund um die Themen Industrie 4.0 und Digitalisierung in der Produktion auf Messen und weiteren Veranstaltungen zu erleben. 

Beschreibung der Anwendung

Das KI-Modul „KI4PAUL“ ist autark und erweitert den Schulungsdemonstrator „PAUL“ durch die Funktionalitäten des verbauten Sprach-, Text- und Bilderkennungssystem. Diese Systeme nutzen Methoden der KI. 

• Texterkennungssystem: Analoge Rechnungen oder Bestellungen werden durch einen Scanner eingelesen. Das verbaute Texterkennungssystem liest diese Dokumente aus und pflegt sie ins Warenwirtschaftssystem des Demonstrators ein. Zudem können Lagerbestände durch das Auslesen von Lieferscheinen eigenständig überprüft und aktualisiert werden 
• Spracherkennungssystem und Chatbot: Der Anwender kann per Sprachsteuerung oder durch die Kommunikation mit einem Chatbot verschiedene Anweisungen an „PAUL“ geben, wie das Starten eines Produktionsauftrages, das Konfigurieren eines Produktes oder das Anzeigen von Lagerbeständen.

Vorteile im Unternehmen durch den KI-Einsatz

• Beschleunigung der Interaktion zwischen Mensch und Maschine (Steuerung per Sprachbefehl); 
• Assistenzsysteme unterstützen Anwender gezielt bei Ausführung jeweiliger Schritte; 
• Intuitivere Bedienung der Anlage bzw. geringe Qualifikation zur Bedienung der Anlage erforderlich (keine Beherrschung von Programmiersprachen o.ä. notwendig); 
• Automatisiertes Einlesen von Dokumenten wie Rechnungen oder Belegen.

Änderungen im Betrieb durch den KI-Einsatz

• Entlastung des Anwenders (kein händisches Eingeben von Rechnungen und Lieferscheinen ins Warenwirtschaftssystem sowie Unterstützung durch Assistenzsysteme) erhöht Arbeitszufriedenheit; 
• Beschleunigung des Prozesses durch Automatisierung (automatisiertes Einlesen der Dokumente) und intuitivere Bedingung (Steuerung per Sprachsteuerung). 

Diese Punkte führen zu einer Veränderung der Aufgabenverteilung zwischen Mensch und Maschine. Der Mensch muss weniger repetitive Tätigkeiten, wie das Eingeben von Dokumenteninhalten in das Warenwirtschaftssystem, ausführen. Dadurch hat der Mensch mehr Zeit für andere Aufgaben, in welcher er Maschinen überlegen ist. Beispiele sind das Handeln unter Unsicherheit oder bei widersprüchlichen Informationen³.

Herausforderungen

• Arbeitsteilung: Die Entlastung der Anwender:innen durch die KI-basierten Technologien darf zu keiner Unterforderung führen. Anwender:innen sollte weiterhin ein gewisser Handlungsspielraum gegeben werden³. 
• Systemüberforderung: Es müssen geeignete Schutzmechanismen implementiert werden, welche eine Systemüberforderung anzeigen. Beispielsweise sollte ein Dokument händisch eingelesen werden, wenn die Konfidenz des Texterkennungssystem zu gering ist. 
• Sprachsteuerung: Verbesserung des Chatbots, sodass die Absicht einer Nutzeräußerung verstanden wird (Einpflegen der sogenannten „intents“ in der Chatbot-Software). 
• Schnittstellenproblematik: Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle ist aufwendig bzw. nicht möglich, wenn keine standardisierte Schnittstellen vorhanden sind oder verwendet werden. 
• Datenschutz: Aufgezeichnete Daten sollten nicht zu einer ungerechtfertigten Leistungsmessung des Anwenders verwendet werden³. 

Wie wurde im Unternehmen Akzeptanz für den KI-Einsatz geschaffen?

Über den gesamten Entstehungsprozess waren unterschiedliche Mitarbeiter:innen an verschiedenen Aspekten der Planung, Entwicklung und Umsetzung von „KI4Paul“ involviert. Das Verständnis der Beteiligten für KI-Themen hat sich nachhaltig vertieft, wodurch nicht nur die Mitarbeiter:innen, sondern auch die Zielgruppe der kleinen und mittelständischen Unternehmen profitieren. Durch den Einsatz des Demonstrators bei KMU kann Transparenz für den KI-Einsatz geschaffen werden. Dabei dient der Demonstrator als greifbare Umsetzung verschiedener KI-Anwendungsfälle. Im Rahmen der Präsentation sowie bei Rückfragen der Besucher:innen können Bedenken oder verzerrte Bilder/Wahrnehmung über KI durch Entmystifizierung bzw. Aufklärung durch KI-Experten erreicht werden.

Quellenverzeichnis

1. Rasa (2022). Open source conversational AI.

2. Mittelstand-Digital Zentrum Kaiserslautern (2022). Schulungsdemonstrator PAUL.

3. Huchler et al. (Hrsg.) (2020). Kriterien für die menschengerechte Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion bei Lernenden Systemen. Whitepaper aus der Plattform Lernende Systeme. München.