Digitalisierung im Werkzeugbau KI: Erfolgreich operativ konzeptionieren, trainieren und umsetzen

Von Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Boos, Dr.-Ing. David Welling, Bernd Haase, M. Sc., Jonas Kenfenheuer, M. Sc., und Riccardo Calchera, M. Sc. 3 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Digitalisierung und die komplexe Datenlandschaft im Werkzeugbau machen es möglich, Fachkenntnisse im Unternehmen zu erhalten, Wissen zu bewahren und zugänglich zu machen, um Know-how zu sichern.

Digitalisierung: Ein wesentlicher Vorteil der LLM ist die Optimierung interner Prozesse durch die gezielte Nutzung von Daten und Informationen. (Bild: AdobeStock & witsarut)
Digitalisierung: Ein wesentlicher Vorteil der LLM ist die Optimierung interner Prozesse durch die gezielte Nutzung von Daten und Informationen.
(Bild: AdobeStock & witsarut)

Gleichzeitig müssen attraktive Arbeitsbedingungen geschaffen werden, die den Einsatz moderner Technologien fördern. Nur so können Werkzeugbaubetriebe junge Talente gewinnen und binden. Die Nutzung digitaler Tools ist dabei der Schlüssel. Sie ermöglichen ein dynamisches und innovatives Arbeitsumfeld, in dem sich Mitarbeitende entfalten können. Wenn Informationen transparent und zugänglich gemacht werden, steigert das die Effizienz und Qualität der Arbeit.

Wettbewerbsfähigkeit mit Digitalisierung auf internationaler Ebene sichern

Durch die von der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH entwickelte LLM-Lösung (Large Language Models) sollen die im Werkzeugbau anfallenden Daten in einer intelligenten und nutzerfreundlichen Weise verfügbar gemacht werden. Dies ermöglicht es, spezifische Informationen wie Wartungspläne oder Qualitätsdaten auf Basis natürlicher Sprache schnell und präzise abzurufen. Die Entwicklung von On-Premise-LLMs für Werkzeugbaubetriebe wird die Daten- und Wissenslandschaft verändern und neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Qualitätssicherung eröffnen. Dies stellt den nächsten Schritt in der digitalen Transformation des Werkzeugbaus dar. Zugleich kann so die Wettbewerbsfähigkeit auf internationaler Ebene gesichert werden. Die WBA unterstützt bei der Entwicklung der eigenen LLM, die auf den Anwendungsfall im Werkzeugbau zugeschnitten ist. 
 
Ein zentraler Aspekt ist die Analyse der spezifischen Bedürfnisse und Herausforderungen der Unternehmen, insbesondere in Bezug auf die Optimierung von Produktionsprozessen und die Digitalisierung von Dokumenten. Dabei werden Anwendungsfälle präzisiert, in denen LLMs zum Einsatz kommen können, wie das Auslesen von Maschinendaten aus SQL-Datenbanken und die Entwicklung einer Wissensdatenbank für Maschinenanleitungen sowie Arbeitsanweisungen. Diese Inhalte helfen, die technologischen und betrieblichen Anforderungen klar zu definieren und die Potenziale von LLMs im Werkzeugbau zu erkennen.

Praxisnahe Anwendung ermöglichen

Basierend auf den definierten Anforderungen wird eine kundenspezifische LLM-Lösung entwickelt, die die identifizierten Use Cases umsetzt, wie beispielsweise das Auslesen von Maschinendaten und die Digitalisierung von Dokumenten. In dieser Phase wird auch die Integration von verschiedenen Technologien und Methoden wie multimodalen LLMs für die Verarbeitung von Texten, Bildern und Tabellen sowie SQL-Abfragen für Maschinendaten vorangetrieben. Die entwickelte KI-Lösung wird auf einer dedizierten on-Premise-Infrastruktur gehostet, um eine praxisnahe Anwendung zu ermöglichen.

Die Grafik zeigt einen beispielhaften Projektablauf zur Implementierung von LLMs im Werkzeugbau im Umriss.
Die Grafik zeigt einen beispielhaften Projektablauf zur Implementierung von LLMs im Werkzeugbau im Umriss.
(Bild: WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH)

Die Projektpartner testen das LLM intensiv, wobei sowohl die Qualität der Antworten auf spezifische Fragestellungen als auch die Performance des Systems im Mittelpunkt stehen. Das während der Tests gesammelte Feedback wird genutzt, um das LLM kontinuierlich zu optimieren und es an die spezifischen Anforderungen der Werkzeugbauunternehmen anzupassen. Ausgehend vom Nutzer geht die Frage an das LLM, welches diese in einen Prompt übersetzt, der anschließend vektorisiert wird. Die Datenbank gibt die Antwort auf die gestellte Frage und findet über dieselben Stationen den Weg zurück zum Nutzer.

Mit Digitalisierung dem Fachkräftemangel entgegenwirken

Ein wesentlicher Vorteil der LLM ist die Optimierung interner Prozesse durch die gezielte Nutzung von Daten und Informationen. Durch die Entwicklung eines On-Premise-LLMs behalten die Unternehmen die Kontrolle über ihre sensiblen Daten, was insbesondere in sicherheitsrelevanten Bereichen von großem Wert ist. Gleichzeitig wird der Zugriff auf wertvolles Wissen innerhalb des Unternehmens deutlich effizienter gestaltet, wodurch Arbeitsabläufe schneller und präziser gestaltet werden können.

Auf dieser Abbildung ist die Anwendung von LLMs im Werkzeugbau schematisch dargestellt.
Auf dieser Abbildung ist die Anwendung von LLMs im Werkzeugbau schematisch dargestellt.
(Bild: WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH)

Die Digitalisierung im Werkzeugbau ermöglicht es, Fachwissen zu bewahren und dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken. Die WBA hat ein On-Premise-LLM entwickelt, welches Werkzeugbaubetrieben hilft, sensible Daten sicher zu verwalten und Informationen effizient abzurufen. Diese Lösung optimiert Produktionsprozesse und unterstützt die digitale Transformation, während sie gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit sichert. Durch maßgeschneiderte LLMs werden spezifische Bedürfnisse der Unternehmen adressiert, was zu einer verbesserten Effizienz und Nutzung von Wissen führt.

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Boos ist Professor an der RWTH Aachen University und Geschäftsführender Gesellschafter der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH. 
Dr.-Ing. David Welling ist Geschäftsführer der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH. 
Bernd Haase, M. Sc., ist Leiter Industrieberatung der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH.
Jonas Kenfenheuer, M. Sc., ist Seniorberater der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH.
Riccardo Calchera, M. Sc., ist Berater der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung