Synergie der Effizienz: Künstliche Intelligenz trifft auf CAD-Software
KI in der Fertigungsindustrie: Entdecken Sie, wie künstliche Intelligenz CAD-Programme beeinflusst und Prozesse im Maschinen- und Anlagenbau optimiert.

Künstliche Intelligenz – für manche eine erschreckende Vorstellung, für andere faszinierendes Trendthema. Dennoch bleibt das enorme Potenzial der Technologie unbestritten: Vom Filtern von Spam E-Mails bis hin zur Automatisierung komplexer Konstruktionsprozesse kann diese sowohl im privaten als auch im professionellen Alltag eine große Unterstützung sein. Besonders spannend für die Fertigungsindustrie ist die Frage, wie künstliche Intelligenz in Software-Solutions für den Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz kommen kann. Wie kann künstliche Intelligenz also auf ohnehin schon Computer-Aided Design Programme Einfluss nehmen, oder tut sie dies sogar schon?
Was versteht man unter „künstlicher Intelligenz“?
Um „künstliche Intelligenz“ (oder kurz „KI“) angemessen einordnen zu können, ist es vorerst notwendig, die Begrifflichkeit zu klären. Hierbei stößt man jedoch auf ein Problem: Die Definition von KI und deren zugeschriebener Aufgabenbereich ist oft kontextabhängig und variiert in ihren Abstufungen. Grundsätzlich lässt sich jedoch sagen, dass künstliche Intelligenz die natürliche Intelligenz des Menschen digital nachbildet. Das bedeutet, dass Computersysteme fähig sind, lösungsorientierte Denk-, Lern-, Plan-, und Handlungsprozesse nachzuahmen. Dabei wird zwischen schwacher und starker künstlicher Intelligenz unterschieden. Schwache KI bezieht sich auf Systeme, die auf die Lösung spezifischer, abgegrenzter Problemstellungen ausgerichtet sind. Beispiel dafür sind allseits bekannte, digitale Sprachassistenten, wie Apples „Siri“, Amazons „Alexa“, oder textbasierte Assistenten wie ChatGPT. Starke KI hingegen beschreibt vollständig handlungsfähige Systeme, deren Verstand dem eines Menschen ähnelt. Die Anwendung von starker KI findet, aufgrund von fehlender Technik und Regelung dieser, noch nicht im täglichen Leben statt. Beispiele hierfür finden sich in Form von Androiden und Humanoiden lediglich innerhalb der Science-Fiction.
Ein Intelligenter Entwurf – KI und CAD
Im Bereich des Maschinen- und Anlagebaus nutzen viele Softwarehersteller bereits künstliche Intelligenz zur Prozessoptimierung in der Produktentwicklung, bei Simulationen und Designentscheidungen. Als Vorreiter gilt hier Siemens Digital Industries Software mit den CAD-Software Lösungen NX und Solid Edge. Die Anwendungen ermöglichen das sogenannte „Generative Design“, das durch Algorithmen automatisiert wird und eine erhebliche Effizienzsteigerung bietet:
Anhand von anfänglich gesetzten Spezifikationen, wie z. B. gewünschte Leistung, örtliche Rahmenbedingungen, Ressourcen, Dimensionen, Produktionstechniken und Budget, können mit Hilfe des generativen Designs eigenständig verschiedene, physikalisch getreue Entwurfsvarianten generiert werden. Die Endergebnisse sind erstaunlich: eine Vielzahl editierbarer und konvergenter Teile, aus denen nun das Passendste ausgewählt werden kann. Damit entlastet generative Design Ingenieure erheblich von der Routinearbeit. Zudem werden neue Perspektiven offenbart: Die neutrale KI kann nämlich Designgewohnheiten überwinden, für die es bereits effizientere Lösungen gibt.
Das bringt neuen Schwung in die CAD-Lösungen
Die beeindruckende Geschwindigkeit, mit der künstliche Intelligenzen Daten einordnen und verarbeiten können, kann zudem auch bei Simulationen viel Zeit einsparen. Somit können diverse Entwürfe in einem Bruchteil der Zeit, die es für gewöhnlich dauern würde, durchlaufen werden. Fehler können also sofort und insbesondere vor der ersten Fertigung festgestellt, und eine präzise Qualitätssicherung gewährleistet werden. Zudem können prognostizierende Wartungs-Features den Workflow zusätzlich optimieren. Und der Nutzen reicht weiter: Die Ersparnisse, die aus der Arbeitserleichterung für Ingenieure, sowie der Reduzierung des Aufwands für erforderliche Simulationen einbehalten werden, steigern die Fertigungskapazität der Anwender signifikant.
Für und mit dem Menschen – Ein Ausblick
Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der aktuell schon beträchtlichen Möglichkeiten durch die Anwendung von KI im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus, können Kapazitäten stetig vervielfältigt und entwickelt werden. Dies zeigt sich in der bisherigen Steigerung von Innovation, Objektivität und Produktivität von KI-betriebenen CAD-Softwares. Zukünftig könnten in diesem Rahmen gänzlich neue Technologien erschaffen werden, die global simultanes Arbeiten ermöglichen, ressourcenschonend agieren und ultimativ sogar den gesamten Design- und Herstellungsprozess autonom steuern.
Solch faszinierende Perspektiven werfen jedoch gleichzeitig eine Vielzahl von ethischen und legislativen Fragen auf: Wie viel sollte vom Menschen, und wie viel von der Maschine bewältigt werden? Wer haftet beim Aufkommen von automatisierungsbedingten Betriebsunfällen?
Der verantwortungsvolle Einsatz von künstlicher Intelligenz ist eine Herausforderung, die sämtliche Wirtschaftsbranchen in den kommenden Jahren intensivbeschäftigen wird.
Die intelligente, digitale Lösung für die Fertigungsindustrie
Insgesamt stellt künstliche Intelligenz heute bereits eine wertvolle Unterstützung für die Fertigungsindustrie dar, die zukünftig zweifellos weiterausgebaut werden wird. Trotz der faszinierenden Perspektiven für Effizienz und Innovation ist Vorsicht unerlässlich: Das technologische Voranschreiten erfordert kritische Reflexion über die langfristigen, potenziell unumkehrbaren Konsequenzen. Letztlich verspricht KI in CAD-Software bei verantwortungsvollem Umgang unzählige, fantastische Möglichkeiten, denen angemessene Aufmerksamkeit gebührt.
14. August 2023