„Real-World AI“ wird die Zukunft viel stärker bestimmen als die heute populären generativen KI-Modelle wie ChatGPT, Google Gemini oder Grok von X.ai, prognostiziert die Denkfabrik Diplomatic Council, die zum engsten Beraterkreis der Vereinten Nationen gehört. Als Einsatzbeispiele für „KI in der realen Welt“, häufig auch als „Physical AI“ bezeichnet, nennen die UN-Berater Fertigungsroboter und Humanoide, die Qualitätskontrolle mit KI-Kameras, die vorausschauende Maschinen- und Anlagenwartung, autonome Logistiksysteme, die medizinische Diagnose, selbstfahrende Autos und Smart Cities.
Kommunen können durch Real-World AI enorme Kosten und Emissionen einsparen
„Der wahre Wert von KI liegt nicht im Hype um die Generierung von Texten, Bildern und Videos, sondern in ihrer tiefgreifenden Integration in die Kernprozesse der Industrie und der Kommunen“, erklärt Harald Müller, Geschäftsführer der Bonner Wirtschafts-Akademie (BWA) und Co-Chair des Real-World AI Forum im Diplomatic Council. Dr. Daniel Trauth, ebenfalls Co-Chair des Forums und Geschäftsführer der Kölner dataMatters GmbH, verdeutlich am Beispiel Smart City die Vorteile.
Demnach könnten Kommunen allein durch die KI-Optimierung der Abfallwirtschaft rund 20 % Kosten einsparen und die CO2-Emissionen um etwa 30 % verringern. KI-gesteuerte Ampel- und vernetzte Verkehrsleitsysteme mit Parkplatzinformationen in Echtzeit führten zur Staureduzierung, und verringerten den CO2-Ausstoß weiter. Eine aktuelle McKinsey-Studie zeige, dass Smart-City-Lösungen den Energieverbrauch in öffentlichen Gebäuden um bis zu 15 % reduzieren können (Smart Building).
Ein weiteres Beispiel ist die Optimierung des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV). Dr. Daniel Trauth erläutert die Vorgehensweise anschaulich: „Durch LiDAR- und optische Sensoren in Bussen und Bahnen lässt sich genau erfassen, wie viele Sitz- und Stehplätze zu welchen Zeiten auf welchen Linien belegt sind, oder wie viele Kinder bzw. Erwachsene das Angebot nutzen. Diese Daten werden mittels Künstlicher Intelligenz ausgewertet und die KI kann darauf basierend Echtzeit-Empfehlungen zum optimalen Einsatz genau dieser Busse und Bahnen erarbeiten. Im Ergebnis führt das zu einer höheren ÖPNV-Akzeptanz bei den Bürgern, einem zielgenaueren Personaleinsatz und Reduzierungen bei den Kosten und der Umweltbelastung.“
Real World AI in der Fertigungstechnik
Als Beispiel für eine industrielle KI-Anwendung mit weitreichenden Auswirkungen nennt Dr. Daniel Trauth die „intelligente Zerspanung“, an der sein Unternehmen dataMatters unter anderem gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen zusammenarbeitet. Im Kern geht es darum, durch KI die hohen Qualitätsanforderungen in der zerspanenden Industrie besser und kostengünstiger zu erfüllen. Die Zerspanung, bei dem Werkstoff durch Drehen, Bohren, Fräsen oder Schleifen in die gewünschte Form und Größe gebracht wird, bildet in vielen Industriezweigen eine wesentliche Grundlage der Fertigungstechnik, von der Automobilproduktion bis zur Herstellung medizinischer Instrumente.
Fehler im Zerspanungsprozess können schwerwiegende Folgen haben, die von Produktausfällen bis hin zu Sicherheitsproblemen reichen. Strenge Qualitätskontrollen sind daher unerlässlich, aber auch zeitaufwändig und teuer. „Die automatisierte Überwachung und Analyse von Produktionsprozessen mittels KI kann die Prüfzeiten und den Kostenaufwand für die Qualitätssicherung erheblich reduzieren und die Genauigkeit der Qualitätsbewertung verbessern“, erklärt Dr. Daniel Trauth den Nutzen von „Real World AI“ anhand dieses Anwendungsbeispiels.
Smart Factory und Autonomous Production Twins
„Zerspanung ist nur eine von unzähligen Anwendungsbieten für Künstliche Intelligenz in der Fertigung“, ordnet Harald Müller ein. Letztlich gehe es um autonome Fabriken, also menschenleere Produktionshallen, in denen ausschließlich Roboter aktiv sind. Möglich würden die „Geister-Fabriken“ durch die Kombination aus Computertechnik, Vernetzung, Künstlicher Intelligenz, Robotik und neuartigen Fertigungsverfahren. Studien zufolge könnten dadurch die Betriebskosten um bis zu 25 % gesenkt, die Produktivität um bis zu 30 % gesteigert und die Fehlerquoten um bis zu 40 % reduziert werden.
Trotz der höheren Anfangsinvestitionen für den Bau einer Smart Factory, bei der rund ein Drittel der Gesamtkosten auf Sensorik, Software und Infrastruktur entfielen, amortisiere sich der Aufbau einer autonomen Fabrik oft bereits im ersten Betriebsjahr – primär durch die deutlich reduzierte Lohnsumme. „Darüber hinaus führt die gesteigerte Flexibilität zu einer schnelleren Reaktionsfähigkeit auf Marktveränderungen und das höhere Qualitätsniveau senkt die Nachbesserungskosten, was letztlich die Kundenzufriedenheit steigert“, umreißt Harald Müller die Wettbewerbsvorteile der neuen Fertigungsgeneration.
Der BWA-Chef stellt klar: „Das ist kein Blick in die ferne Zukunft, sondern beginnt in Form von Autonomous Production Twins längst Realität zu werden.“ Ein APT – also ein digitaler Zwilling in der Fertigung – kombiniert Echtzeitdaten, Künstliche Intelligenz und fortschrittliche Vernetzung, um eine virtuelle Repräsentation des Produktionssystems zu schaffen, die selbstständig Entscheidungen treffen und Prozesse anpassen kann. „Ein autonomer Produktionszwilling kann Fertigungsprozesse aktiv steuern und auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren, etwa durch Anpassung der Robotergeschwindigkeit, Optimierung der Materialzufuhr, die Korrektur von Fehlern oder durch Umplanung bei Materialengpässen“, gibt Harald Müller konkrete Beispiele für die Vorteile des KI-Einsatzes in der Fertigung.
Er fasst zusammen: „Während generative KI ein nützliches Werkzeug ist, liefert Real-World AI die nachhaltigen Effizienz- und Kostenvorteile, die die Wirtschaft und die Kommunen der Zukunft bestimmen werden. Unternehmen, die diesen Wandel frühzeitig erkennen und KI in ihrer physischen Infrastruktur verankern, sichern sich einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Angesichts der derzeit krisenhaften Situation in Deutschland darf die heimische Industrie diese Entwicklung auf keinen Fall versäumen.“
Städte müssen zukünftig Smart Cities werden
Dr. Daniel Trauth verdeutlicht die Dringlichkeit, unsere Städte mit KI „smarter“ zu machen, anhand von Zahlen. So leben nach Angaben der Vereinten Nationen seit 2008 erstmals in der Geschichte der Menschheit mehr Menschen in Ballungsräumen als auf dem Land. Laut Schätzungen werden 2030 über 60 % der Weltbevölkerung in Städten leben, bis 2050 sollen es etwa zwei Drittel werden. „Die mit dieser Konzentration verbundenen Herausforderungen sind gewaltig und werden nur durch Smart Cities zu bewältigen sein“, erklärt der dataMatters-Geschäftsführer und Co-Chair des Real-World AI Forum.
Schon heute würden etwa 70 % des weltweiten Energieverbrauchs in Städten verursacht, obwohl diese nur 5 % der Landmasse der Erde einnehmen. Damit verbunden sei ein stetig wachsender städtischer Bedarf an Wasser, Land, Baumaterialien, Nahversorgung, Luftreinhaltung und Abfallmanagement. „Die Städte stehen unter ständigem Druck, bessere Dienstleistungen anzubieten, die Effizienz zu steigern, Kosten zu senken, die Effektivität und Produktivität zu erhöhen und der Überlastung der Infrastruktur und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Diese Herausforderungen können nur mit Smart-City-Konzepten bewältigt werden“, ist Dr. Daniel Trauth überzeugt. Er sagt: „In Zukunft wird jede Kommune eine Smart City sein müssen. Die Frage, wie schnell dieser Modernisierungsprozess geschieht, können nur die kommunalen Verantwortungsträger beantworten.“
Markt für Real-World AI zehnmal größer als GenAI
Nach Einschätzungen der Denkfabrik Diplomatic Council wird der Markt für Real-World AI künftig etwa zehnmal größer sein als der für generative KI. Der Thinktank verweist auf Prognosen, wonach der weltweite GenAI-Markt 2030 die Marke von 200 Milliarden Dollar übersteigen soll. Im gleichen Jahr wird der Markt für KI in der realen Welt auf beinahe 2 Billionen Dollar eingeschätzt.
Allein der weltweite Markt für Smart Cities, der allerdings über KI hinausgehend zahlreiche weitere Komponenten umfasst, soll bis 2030 auf eine Größenordnung von 4 Billionen Dollar anwachsen.
Weitere Informationen gibt es unter www.diplomatic-council.org.
