Künstliche Intelligenz (KI) hat sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt und ist insbesondere durch Fortschritte bei generativen KI-Modellen wie ChatGPT zu einem unverzichtbaren Werkzeug in nahezu allen Branchen geworden. Unternehmen weltweit erkennen das immense Potenzial von KI, um nicht nur ihre Produkte zu verbessern, sondern auch interne Prozesse effizienter zu gestalten. Dennoch ist die Implementierung von KI-Technologien nicht trivial.
Die Herausforderungen beginnen bereits bei der Definition der Problemstellung und reichen bis zur Qualitätssicherung der KI-Ergebnisse, die besonders bei spezifischen Anwendungen oft hinter den Erwartungen zurückbleiben können. Eine erfolgreiche KI-Implementierung erfordert daher maßgeschneiderte Modelle, die Zugriff auf qualitativ hochwertige und gut annotierte Daten haben. Zudem müssen diese Modelle in die bestehenden Systeme integriert werden können, ohne dass manuelle Eingriffe notwendig sind.
Überwachung von Wasserleitungen durch KI
Ein anschauliches Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von KI bietet Rosenxt, ein Unternehmen, das sich auf Produkte und Services für den Einsatz in extremen Umgebungen spezialisiert hat. Eines der Kernprodukte von Rosenxt ist die Überwachung der Integrität von Wasserleitungen. Viele dieser Leitungen sind über fünf Jahrzehnte alt und genaue Informationen über ihren Zustand sind oft spärlich. Der Verlust von Wasser aufgrund defekter Infrastruktur, auch bekannt als „nicht bezogenes Wasser” (Non-Revenue Water, NRW), kann bis zu 50 Prozent betragen und liegt sogar in einem hoch entwickelten Land wie den USA bei 16 Prozent.
Rosenxt hat einen Service zur Inspektion von Wasserleitungen entwickelt. Die Sammlung der notwendigen Daten erfolgt durch Inspektionsgeräte, die mit verschiedenen Sensoren ausgestattet sind, darunter Videokameras sowie Wirbelstrom- und Ultraschallsensoren. Diese Geräte können Daten über eine Strecke von bis zu 60 Kilometern sammeln und auf potenzielle Defekte hin analysieren.
Bisher erfolgte die Auswertung dieser Daten überwiegend manuell durch Mitarbeitende mit Fachkenntnissen, was sowohl zeit- als auch ressourcenintensiv ist. Durch den Einsatz von KI konnte Rosenxt die Effizienz dieser Prozesse signifikant steigern. Die bereits entwickelten Modelle sind in der Lage, Defekte und Auffälligkeiten mit hoher Genauigkeit zu erkennen, was die manuelle Arbeit der Fachleute ergänzt und teilweise ersetzt.
Die Enabler für den KI-Einsatz bei Rosenxt
Mehrere Faktoren bei Rosenxt wirken sich positiv auf die erfolgreiche Anwendung der KI-Technologie aus:
- Integration in bestehende Systeme: Der Datenzugriff und das Deployment der KI-Modelle ist vereinfacht durch eine microservice- und cloud-basierte Architektur.
- Kontrollierte Umgebungsbedingungen: Insbesondere bei Trinkwasserleitungen sind die Umgebungsbedingungen überwiegend stabil, was zu einer niedrigeren Varianz und weniger Störfaktoren in den Daten führt.
- Hohe Datenqualität: Durch die hochwertige Sensortechnik sind die verarbeiteten Daten von hoher Qualität. Durch die manuelle Auswertung der Inspektionen durch Fachleute stehen zuverlässige Labels für das Training zur Verfügung.
- Safety Net und Vertrauensaufbau: Ein Überprüfungssystem durch fachkundige Mitarbeitende vor der endgültigen Freigabe sichert die Qualität und ermöglicht iterative Verbesserungen. Das ermöglicht auch die schrittweise Einführung und Vertrauensaufbau.
Unmittelbar generierter Value Add
Die KI-Modelle sind so konzipiert, dass der manuelle Auswerteaufwand sukzessive reduziert wird, was direkten Nutzen und Payback durch Kostenreduktion erzeugt. Die bereits entwickelten KI-Modelle führen zu einer erheblichen Zeitersparnis. So konnte die Auswertedauer in einem Fallbeispiel zur Erkennung von Drahtbrüchen um den Faktor 10 reduziert werden. Die Qualität konnte auch gleichzeitig verbessert werden, da die Modelle zuverlässig Anomalien unterscheiden und neue Aspekte in den Daten finden können. Dies steigert wiederum die Qualität und die Kosteneffizienz des Services für die Kunden und unterstützt damit die bessere Nutzung wertvoller Ressourcen.
Breite Expertise bei Sensorik, autonomer Robotik, KI und mehr
Rosenxt mit Hauptsitz in der Schweiz ist eine zukunftsorientierte Technologiegruppe. Ende 2023 von Hermann Rosen, dem Gründer der ROSEN Gruppe, neu ins Leben gerufen, verfügt sie über Jahrzehnte an Fachkunde und Exzellenz. Als privat geführter globaler Partner mit initial rund 400 Mitarbeitenden setzt Rosenxt auf die Entwicklung neuester Technologien und besitzt eine breite Expertise im Bereich der Sensorik, autonomen Robotik, KI sowie fortschrittlicher Materialien. Das Unternehmen erforscht und entwickelt hochinnovative Produkte und Dienstleistungen für Kundinnen und Kunden in sehr anspruchsvollen Umgebungen (Harsh Environments) – dem Unterwasserbereich, der Industrieproduktion, dem Bereich der erneuerbaren Energien und im Bereich der Anlagensicherheit in der Wasser- und Energieversorgung.
(Titelbild: Rosenxt/KI-generiert)
Über den Autoren
Jürgen Gräfenstein
Jürgen Gräfenstein ist Head of SW und KI Entwicklung bei Rosenxt. Er hat im Bereich der mobilen Robotik promoviert und war anschließend als Systemarchitekt und Projektleiter bei Bosch und Amazon tätig. Dort hat er Lösungen im Kontext Autonomes Fahren, Rasenmäherroboter und KI-basierte Defekt-Detektion entwickelt.
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