Schein und Sein der Physical AI

In der Region Kurosaki in Kitakyushu, Japan, hat der Industrieroboter-Gigant Yaskawa Electric im Juli auf seinem weitläufigen Hauptsitz-Campus eine neue Fabrik in Betrieb genommen – es handelt sich vermutlich um die erste echte Fabrik für „physische KI (Künstliche Intelligenz)“ in Japan. Mit dieser Vorstellung begab sich der Autor auf den Weg, um sie zu besichtigen.

Der Fabrikmechanismus, der die KI intelligenter macht

Die Anzahl der Arbeiter in dieser Fabrik beträgt etwa die Hälfte derjenigen in einer herkömmlichen Fabrik. Statt des für die Massenproduktion geeigneten Förderbandsystems wurden mehrere Räume eingerichtet, die als „Zelle (Cell)“ bezeichnet werden und etwa die Größe von viereinhalb Tatami-Matten (Anmerkung des Übersetzers: 7,29 Quadratmeter) haben. Produktionsroboter mit KI-Unterstützung führen nacheinander die Montage von Produkten wie Hochleistungsmotoren und Robotern durch.

Jede Zelle wird von einem Arbeiter betreut. Der Arbeiter überwacht den Arbeitsfortschritt, aber selbst wenn der Roboter einen Fehler macht, kann er das Problem selbst erkennen und die Arbeit nachbessern. Daher soll es möglich sein, in Zukunft eine menschenleere Produktion zu realisieren.

Das ist die physische KI. Der Schlüssel liegt darin, dass die für die Produktion eingesetzten Roboter mit dem Informationssystem der Fabrik verbunden sind und Daten während des Produktionsprozesses sammeln. Es handelt sich um eine „Datenfabrik“, die kontinuierlich Lernmaterialien erzeugt und die KI so intelligenter macht.

Die sogenannte physische KI ist eine Technologie, bei der modernste Intelligenz wie generative KI in Form von Robotern, Autos, Fabriken usw. in Erscheinung tritt und mithilfe von Kameras und Sensoren selbstständig Urteile fällt und Maßnahmen ergreift. Diese Technologie soll in Zukunft nicht nur in zellularen Fabriken mit weniger Varianten und kleinen Losgrößen eingesetzt werden, sondern auch in Fabriken mit vielen Varianten und großen Losgrößen wie der Automobilproduktion Einzug halten.

Schließlich werden humanoide Roboter (Humanoid) in alle Produktionsbereiche einziehen und nach und nach den Menschen ersetzen. Der Grund, der diese Ära erahnen lässt und die Aufmerksamkeit von Unternehmen auf sich zieht, könnte der US-amerikanische KI-Boom sein, der von der generativen KI ausgeht.

Die US-amerikanische Satellitenkommunikationsfirma SpaceX von Elon Musk, die im Juni ihren Börsengang abgeschlossen hat, prognostizierte in ihrem Prospekt: „Der mit KI verbundene Markt wird ein Volumen von 28,5 Billionen US-Dollar erreichen“. Umgerechnet in Yen entspricht das etwa 4500 Billionen Yen. Dieser Betrag ist fast 40 Mal so hoch wie der japanische Staatshaushalt. Natürlich umfasst dieser Wert auch die physische KI.

Nach Berichten US-amerikanischer Medien prognostiziert auch der Prospekt von Anthropic – dessen Börsengang voraussichtlich ab November stattfinden wird und der erstellt wurde, bevor auf das Risiko einer außer Kontrolle geratenen KI hingewiesen wurde – dass das Marktvolumen „etwa 30 Billionen US-Dollar“ erreichen wird. Berechnet man unter der Voraussetzung, dass dieses Volumen bis 2030 erreicht wird, ergibt sich eine jährliche Wachstumsrate von 27 %, selbst unter der Voraussetzung, dass dieses Volumen bis 2035 erreicht wird, liegt die jährliche Wachstumsrate bei 12 %. Das ist eine äußerst seltene Situation.

Die KI-Revolution in der Fertigungsindustrie steht vor zahlreichen Problemen

Das ist vermutlich eine grobe Schätzung, die Rechenzentren, Satellitenstarts und Verteidigungsinvestitionen verschiedener Regierungen einschließt. Trotzdem beginnen viele japanische Unternehmen, die in der Fertigungsindustrie verwurzelt sind, die Entwicklungen von in- und ausländischen Wettbewerbern zu beobachten und zeigen eine gewisse Unruhe. Sie sind der Ansicht, dass die Folgen unabsehbar wären, wenn nicht schnell Investitionsentscheidungen getroffen werden.

Diese Besorgnis wird noch verstärkt durch die im August in Peking veranstaltete „Sportveranstaltung“ für humanoide Roboter. In drei Disziplinen wie dem 100-Meter-Lauf übertragen Roboter mit KI-Unterstützung die Weltrekorde des Menschen. Es ist verständlich, dass japanische Unternehmen befürchten, dass China diesen Schwung nutzen könnte, um den Bereich der physischen KI zu dominieren.

100-Meter-Lauf bei der „Weltmeisterschaft der humanoiden Roboter“ in China (August, Peking)

Aber wird die KI-Revolution in der Fertigungsindustrie wirklich so leicht kommen und sofort zu einem Ergebnis führen? Steckt die Branche vielleicht in einem Spiel aus Realität und Fiktion? Tatsächlich steht auch Hiroshi Ogasawara, Präsident und CEO von Yaskawa Electric, das im Bereich der physischen KI einen Vorsprung zu haben scheint, den Aussagen über das „30-Billionen-Dollar-Volumen“ und die „kurzfristige Verbreitung“ skeptisch gegenüber.

Seinen Angaben zufolge gibt es zwei Gründe. Der erste betrifft die Technologie der Roboterfinger, die als „Roboterhände“ bezeichnet werden. Die menschlichen Finger bestehen aus 27 Knochen, 37 Muskeln und anderen Komponenten. Um die gleiche Bewegungsleistung zu erreichen, unterliegen die erforderlichen Sensoren und Antriebskomponenten Kostenbeschränkungen und befinden sich weltweit noch in der Entwicklungsphase.

Das zweite Problem ist noch schwieriger: die Aufbereitung von Lerndaten. In den meisten Fertigungsunternehmen sind die Systeme, Begriffe und Aufzeichnungsmethoden, die in verschiedenen Abteilungen und Fabriken verwendet werden, sehr unterschiedlich. Selbst wenn man die innerhalb und außerhalb des Unternehmens gesammelten Daten der KI zum Lernen geben möchte, ist das keineswegs einfach.

Zum Beispiel wird allein für das Wort „Uhr“ in verschiedenen Abteilungen unterschiedliche Ausdrücke wie „とけい“, „トケイ“, „ウォッチ“, „watch“, „clock“ verwendet. Wenn man diese Bezeichnungen einschließlich der Systeme der kooperierenden Kunden einzeln vereinheitlichen möchte, ist der Arbeitsaufwand so groß, dass man davon abgeschreckt wird.

Diese Arbeit wird als „Deduplizierung und einheitliche Kennzeichnung von Daten“ bezeichnet. Yaskawa Electric soll 8 Jahre lang daran gearbeitet haben. Dies geschah nicht, um das KI-Zeitalter zu begrüßen, sondern um „die Herstellungskosten nicht unter denen chinesischer Unternehmen zu liegen“ (Ogasawara).

Der Schlüsselfaktor für die Bestimmung von Fix- und variablen Kosten ist die Zeit, die benötigt wird, um das Produkt an den Kunden auszuliefern, die sogenannte Lieferzeit (Lead Time). Yaskawa Electric ist der Ansicht, dass man die Datenformate aller Phasen von Design, Forschung und Entwicklung über Produktion bis hin zur Logistik vereinheitlichen muss, um die Lieferzeit zu verkürzen und die Produktionseffizienz zu verbessern.

Was ist eigentlich der Zweck der Entwicklung der physischen KI?

Wenn man fragt, ob die Ära, in der humanoide Roboter überall in Fabriken zu finden sind, kommen wird, lautet die Antwort vermutlich: „Nicht von heute auf morgen“. Das bedeutet aber nicht, dass Unternehmen keine Vorbereitungen für die physische KI treffen müssen, sondern dass noch eine große Anzahl vorbereitender Arbeiten erledigt werden muss.

Das Beispiel des US-Unternehmens für selbstfahrende Taxis Waymo ist ebenfalls als Referenz wert. Das Unternehmen ist weltweit am schnellsten bei der Geschäftsexpansion. Seit 2009 hat es insgesamt Testfahrten zurückgelegt, die mehr als zehntausend Mal um die Erde reichen, und hat gültige Daten auf einheitliche Weise gesammelt.

Es kommt auf eine bodenständige Unternehmensführung an. Selbst wenn das Unternehmen Noetra, das unter der Unterstützung der Regierung von Sanae Takaichi das Ziel verfolgt, eine heimische KI zu entwickeln, eine ausgezeichnete Software entwickelt, ist alles sinnlos, wenn sich die Unternehmen der Bedeutung von Daten nicht selbst bewusst werden. Letztendlich wird alles nur eine leere Theorie bleiben, wenn man nicht klar erkennt, „was der eigentliche Zweck der Entwicklung der physischen KI ist“.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Offiziellen Konto „Nikkei China Review“ (ID: rijingzhongwenwang), Autor: Atsushi Nakayama, veröffentlicht mit Genehmigung von 36Kr.