Was Dominic letztes Jahr in einem chinesischen Technologiezentrum sah, liess ihn für einen Moment die Luft anhalten. Nicht wegen der Technik allein, sondern wegen der schieren Kraft, mit der ein Land ein Thema durchzieht, das bei uns bisher noch nicht den Weg aus dem Labor auf die politische Agenda findet.
Dr. Dominic Gorecky leitet die Swiss Smart Factory am Switzerland Innovation Park Biel/Bienne. Im be-smarter Webinar sprach er über Industrie 5.0, das heisst über künstliche Intelligenz, die nicht nur Daten verarbeitet, sondern beginnt, sich autonom zu verbessern.
Von der Digitalisierung zur Autonomisierung
Industrie 4.0 beschreibt, so Dominic, die Digitalisierung der Welt. Maschinen tauschen Daten aus, Systeme werden vernetzt und die Produktion lässt sich auf Knopfdruck flexibler gestalten. Die Industrie 5.0 beschreibt den nächsten Entwicklungssprung, der vor wenigen Jahren seinen Anfang gefunden hat. Im Gegensatz zu Systemen, die nur Daten und Informationen teilen, können Systeme der Industrie 5.0 selbst Entscheidungen treffen und sich stetig und im wahrsten Sinne pausenlos verbessern.
Drei Wellen künstlicher Intelligenz treiben diese Entwicklung voran.
- Die generative KI ist uns seit ChatGPT vertraut.
- Die agentische KI erledigt nicht mehr nur einzelne Aufgaben, sondern verfolgt eine langfristige Strategie und arbeitet weitgehend selbständig darauf hin.
- Die physische KI erreicht gerade erst ihre Reife und steckt in Robotern, autonomen Fahrzeugen und Drohnen, die ihre Umgebung verstehen und flexibel auf Abweichungen reagieren, statt nur eine einmal eingelernte / programmierte Bewegung abzuspulen.
Der Mensch, der Agent und die Maschine
Für die Fabrik der Zukunft skizzierte Dominic ein Team aus drei Rollen.
- Der “Augmented Operator” ist der Mensch, dem die KI zur richtigen Zeit die richtige Information liefert und der damit bessere Entscheidungen treffen kann.
- Der "KI-Agent” ist eine digitale Instanz, die nicht mehr bloss Aufgaben abarbeitet, sondern mit einer Mission ausgestattet im Hintergrund weiterarbeitet, etwa in der Personalabteilung oder im Marketing.
- Die "physische KI” schliesslich ist die neue Kollegin, die tatsächlich zupackt.
Wie weit das heute schon reicht, zeigte Dominic an einem eigenen Experiment. Über ein einziges Wochenende trainierten er und sein Team einen günstigen Roboterarm darauf, Wäsche zu falten. Dabei kam kein festes Programm und keine fixe Sequenz zum Einsatz, sondern nur virtuelles / visuelles Training, das anschliessend auf die reale Maschine übertragen wurde. Manchmal klappt es gut, manchmal weniger gut. Der Roboter reagiert dabei fast ein bisschen menschlich, wie Dominic es beschreibt. Genau darin liegt der Unterschied zur alten Automatisierung, denn die starre Wiederholung weicht der Fähigkeit, mit dem umzugehen, was gerade nicht nach Plan läuft.
Gemäss Dominic macht es Sinn, dass Roboter uns physisch ähnlich sehen, denn so profitieren wir von der gleichen Kinematik und Roboter sind dadurch einfacher zu trainieren.
Ein Wettrüsten zwischen zwei Nationen
Frühere industrielle Revolutionen wurden laut Dominic meist von Krisen ausgelöst, etwa von der Corona-Pandemie oder von geopolitischen Erschütterungen, die nach robusteren, vernetzten Lieferketten verlangten. Bei der Industrie 5.0 ist das anders. Sie ist, so Dominic, kein Ergebnis von Krisen, sondern eines knallharten Wettbewerbs. Er nennt es ein Wettrüsten, ganz ähnlich dem Wettlauf zum Mond zwischen den USA und der Sowjetunion, nur dass heute die USA und China um die Vorherrschaft bei der künstlichen Intelligenz ringen. Die USA dominieren die KI-Plattformen und investieren stark in Software und Cloud. China hat sich nie von amerikanischen Plattformen abhängig gemacht und konnte deshalb eigene aufbauen, die es heute erlauben, die Massenproduktion von Humanoidrobotern voranzutreiben. Europa und die Schweiz spielen dabei bislang eine Nebenrolle in einem Rennen, das im Kern zwischen zwei Nationen ausgetragen wird.
Drei Szenarien für die Schweiz
Dominic zeichnete drei mögliche Zukünfte:
- Im ersten Szenario gibt die Schweiz die industrielle Produktion weitgehend auf und wird, überspitzt gesagt, zu einem “alpinen Museum”, das auf Tourismus und Landwirtschaft setzt.
- Im zweiten Szenario wurschtelt sich die Schweiz durch und bleibt abhängig von KI-Modellen aus den USA und aus China, wodurch sie zu einer Art technologischen Kolonie wird.
- Im dritten Szenario bekennt sich die Politik konsequent zur Innovation, investiert langfristig statt nur auf den kurzfristigen Return zu schielen, und baut gezielt Souveränität in Schlüsseltechnologien auf. Dieses Szenario nennt Dominic eine souveräne industrielle und technologische Renaissance.
Welches Szenario eintritt, entscheidet sich laut Dominic nicht in erster Linie an der Technik. Es entscheidet sich daran, ob Politik und Wirtschaft bereit sind, sich mit dem Thema tatsächlich ernsthaft auseinanderzusetzen und die Dringlichkeit zu akzeptieren.
Was Unternehmen jetzt tun können
Auf die Frage, worauf sich Unternehmer*innen konzentrieren sollten, antwortete Dominic pragmatisch.
- Zuerst braucht es eine ehrliche Bestandsaufnahme, wo das eigene Unternehmen heute steht.
- Danach folgt eine Roadmap, die neue Technologien wie agentische und physische KI konkret einplant.
- Schliesslich helfen kleine Pilotprojekte, mit denen sich Erfahrung sammeln lässt, bevor man skaliert.
Industrie 4.0 ist dabei keineswegs überholt, betonte Dominic, sondern bildet die Grundlage, auf der die Industrie 5.0 erst aufbaut.
Am Innovationspark selbst geht die Arbeit weiter. Unter dem Namen «BielBot» entsteht dort ein humanoider Roboter, der konsequent auf Schweizer und europäischer Industriehardware basiert. Das erklärte Ziel ist, dass sensible Unternehmensdaten auf der eigenen Anlage bleiben, statt in einer fremden Cloud zu landen.
Vier Firmen aus der Region, die bereits mittendrin stecken
Wie nah dieses globale Rennen an Bern und Biel dran ist, zeigte Dominic an vier Unternehmen aus dem eigenen Netzwerk.
Realware ist das prominenteste Beispiel. Die Firma entstand aus einem Gespräch in Shenzhen und wurde unter anderem von be-advanced auf ihrer unternehmerischen Reise mitbegleitet. Ursprünglich unter dem Namen “Almer” gestartet, ist Realware heute Marktführerin für Datenbrillen in Logistik, Produktion, Instandhaltung und Service, mit einem geschätzten Firmenwert von rund 100 Millionen US-Dollar und dem Hauptsitz nach wie vor in Bern. Die Datenbrillen sehen, was ihre Trägerin sieht, hören, was sie hört, und liefern ihr die richtige Information im richtigen Moment, was sie zu einem frühen, sehr konkreten Beispiel für den “Augmented Operator” aus Dominics Framework macht.
Vertical Data, ebenfalls aus Bern, verfolgt einen ähnlichen Gedanken, allerdings eher in der Rolle des “Agenten”. Dominic zeigte ein Video, in dem sein Kollege Bastian im Feld mit einem KI-Agenten kommuniziert, fast wie mit einem Teamkollegen im Chat. Er lädt Fotos hoch, schickt eine Sprachnachricht samt Standortdaten, und der Agent erstellt daraus automatisch ein Dokument, etwa einen Arbeitsauftrag, eine Instandhaltungs-Rechnung oder einen Bericht.
Aitexa will das technische Engineering in sehr komplexen Branchen vereinfachen, etwa in der Pharma- sowie der Öl- und Gasindustrie. Dort werden sogenannte P&ID-Pläne benötigt, also Schaltpläne für Rohrleitungen und Instrumentierung. Weil öffentlich zugängliche Daten für eine vollständige Automatisierung fehlen, hat Aitexa stattdessen einen Assistenten entwickelt, der Ingenieur*innen bei dieser Arbeit unterstützt und ihnen passende Vorlagen vorschlägt.
Aimbo schliesslich ist eines der jüngsten Startups im Netzwerk, ein schweizerisch-chinesisches Unternehmen im Bereich physischen KI. In der Swiss Smart Factory zeigte Dominic eine gemeinsam entwickelte Demo: Ein Roboter sortiert Teile direkt vom laufenden Band, rote Teile in den roten Korb, schwarze in die schwarze Kiste. Technisch liesse sich das auch klassisch und wohl sogar effizienter lösen. Das eigentlich Interessante daran ist laut Dominic, dass sich solche Plattformen, sobald sie günstiger und mit allgemeineren Fähigkeiten ausgestattet werden, morgen für eine ganz andere Aufgabe an einem ganz anderen Ort einsetzen lassen, ähnlich flexibel, wie es sonst nur Menschen sind.
Über Dominic Gorecky und die Swiss Smart Factory
Dr. Dominic Gorecky leitet als Partner und Mitglied der Geschäftsleitung am Switzerland Innovation Park Biel/Bienne die Swiss Smart Factory, die er 2017 mit aufgebaut hat. Vor Biel forschte er am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) zu intelligenten Fabriksystemen und lehrte als Gastprofessor am Tecnológico de Monterrey in Mexiko. Neben der Swiss Smart Factory hat er das International Humanoid Forum am Innovationspark ins Leben gerufen und ist Mitgründer des Swiss Cobotics Competence Center (S3C) in Biel.
Über be-advanced
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Glossar
Industrie 4.0
Sammelbegriff für die umfassende Digitalisierung der industriellen Produktion, geprägt 2011 von der deutschen Bundesregierung als vierte industrielle Revolution nach Mechanisierung, Massenfertigung und Automatisierung durch Elektronik. Quelle: Wikipedia
Industrie 5.0
Konzept der Europäischen Kommission (Whitepaper 2021), das Industrie 4.0 um Menschenzentriertheit, Nachhaltigkeit und Resilienz ergänzt und dabei verstärkt auf KI, digitale Zwillinge und Robotik setzt. Quelle: Wikipedia / Europäische Kommission
Generative KI
Sammelbegriff für KI-Systeme, die neue Inhalte wie Texte, Bilder, Audio oder Code erzeugen, indem sie Muster aus bestehenden Daten lernen und darauf aufbauend Neues generieren. Quelle: Gabler Wirtschaftslexikon
Agentische KI / KI-Agent
Ein KI-Agent ist ein Computerprogramm, das eigenständig, oft mehrstufig, Aufgaben plant und ausführt, statt nur auf einzelne Anfragen zu reagieren; bei agentischer KI verfolgt das System zusätzlich langfristige Ziele mit hoher Autonomie. Quelle: Wikipedia / IBM
Physische KI (Physical AI)
Künstliche Intelligenz, die nicht nur digital agiert, sondern über Roboter, autonome Fahrzeuge oder Maschinen direkt mit der physischen Welt interagiert, indem sie KI-Modelle mit Sensorik und physikbasierter Simulation kombiniert. Quelle: NVIDIA Glossary / produktion.de
Weltmodell (World Foundation Model)
Ein KI-Modell, das aus grossen Mengen an Video- und Sensordaten lernt, wie sich die physische Welt verhält, und darauf basierend physikalisch plausible Simulationen für das Training von Robotern und autonomen Fahrzeugen erzeugt. Quelle: NVIDIA / IBM
LLM (Large Language Model)
Ein grosses Sprachmodell, das auf riesigen Textmengen trainiert wird, um Sprache zu verstehen, zu generieren und Aufgaben wie Übersetzen, Zusammenfassen oder Programmieren zu lösen. Quelle: Wikipedia
Digitaler Zwilling
Ein virtuelles Abbild eines realen Objekts, Prozesses oder Systems, das über Echtzeitdaten laufend aktualisiert wird und so Beobachtung, Simulation und Optimierung ohne Eingriff in das reale System erlaubt. Quelle: Wikipedia
Bestärkendes Lernen (Reinforcement Learning)
Eine Trainingsmethode des maschinellen Lernens, bei der ein System durch Versuch und Irrtum in einer Umgebung agiert und für erwünschtes Verhalten belohnt wird, um so eine optimale Strategie zu erlernen. Quelle: Wikipedia
Teleoperation
Die Steuerung einer Maschine oder eines Roboters aus der Ferne durch einen Menschen, meist über Sensorik am Bediener, dessen Bewegungen mehr oder weniger direkt auf das Gerät übertragen werden. Quelle: Wikipedia
Humanoider Roboter
Ein Roboter, dessen Aufbau der menschlichen Gestalt nachempfunden ist, meist mit Kopf, Rumpf, zwei Armen und zwei Beinen sowie aufrechtem Gang. Quelle: Wikipedia
Cobot (kollaborativer Roboter)
Ein Industrieroboter, der ohne trennende Schutzeinrichtung direkt mit Menschen im selben Arbeitsraum zusammenarbeitet, im Unterschied zu klassischen, abgeschirmten Industrierobotern. Quelle: Wikipedia
Kinematik
Bewegungslehre als Teilgebiet der Mechanik. Quelle: Wikipedia
Losgrösse 1 / Mass Customization
Die Fertigung kundenindividueller Einzelstücke zu den wirtschaftlichen Bedingungen einer Serienproduktion, also maximale Personalisierung ohne die Kosten einer klassischen Einzelanfertigung. Quelle: Wikipedia / DHL Freight
Auto-ID (automatische Identifikation)
Techniken wie Barcode oder RFID, mit denen Objekte automatisch erkannt und ihre Daten ohne manuelle Eingabe erfasst und weiterverarbeitet werden. Quelle: Wikipedia
Augmented Reality (erweiterte Realität)
Die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, meist durch das Einblenden zusätzlicher Bilder, Texte oder virtueller Objekte über das reale Sichtfeld. Quelle: Wikipedia
Virtual Reality (virtuelle Realität)
Ein rein digitales, am Computer geschaffenes Abbild einer Welt, in die der Nutzer über entsprechende Geräte vollständig eintaucht. Quelle: Wikipedia
Cloud Computing
Die Bereitstellung von IT-Infrastruktur wie Rechenleistung, Speicher oder Software über ein Netzwerk, sodass Nutzer diese Ressourcen bedarfsgerecht nutzen können, ohne eigene Hardware zu betreiben. Quelle: Wikipedia
Big Data
Datenmengen, die so gross, komplex oder schnelllebig sind, dass sie sich mit herkömmlichen Methoden der Datenverarbeitung nicht mehr auswerten lassen, sowie die Technologien, die zu ihrer Erhebung und Auswertung dienen. Quelle: Wikipedia
Edge Computing
Ein Computing-Modell, bei dem Daten nicht zentral in der Cloud, sondern nahe am Entstehungsort verarbeitet werden, um Latenzzeiten zu reduzieren und sensible Daten lokal zu halten. Quelle: Wikipedia
Internet der Dinge (IoT)
Ein Netzwerk physischer und virtueller Objekte, die über Sensoren Daten erfassen und diese mit anderen Geräten und Systemen austauschen, um Prozesse zu automatisieren. Quelle: Wikipedia
ROI (Return on Investment)
Eine betriebswirtschaftliche Kennzahl, die den erzielten Gewinn ins Verhältnis zum eingesetzten Kapital setzt und so die Rentabilität einer Investition misst. Quelle: Gabler Wirtschaftslexikon