TITUS – so wird künstliche Intelligenz unter Tage produktiv

„Künstliche Intelligenz“ (KI) zählt derzeit zu den meistdiskutierten Zukunftstechnologien. Zwischen Faszination und Unbehagen über die neuen Möglichkeiten wird jedoch oft die Frage übergangen, wie es gelingen kann, künstliche Intelligenz tatsächlich produktiv und alltagstauglich einzusetzen.

Diese Frage stand im Mittelpunkt eines Entwicklungsprojektes im Kaliwerk Zielitz, dem weltweit größten Einzelstandort der K+S und einem der größten und modernsten Kaliwerke der Welt. Im täglichen Betrieb vor Ort und unter Tage wird hier künstliche Intelligenz als Kommunikations- und Interaktionswerkzeug eingesetzt und hilft dabei, einen reibungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

Worum geht es konkret?

Die untertägige Infrastruktur des Kaliwerkes erstreckt sich über dutzende Kilometer. Hunderte technische Geräte und Einrichtungen  sowie Spezial-Fahrzeuge und Fördereinrichtungen müssen reibungslos zusammenspielen. Daher ist es im Falle einer Störung oder eines Defektes wichtig, schnell alle relevanten Informationen zu erhalten, auszuwerten und die geeigneten Maßnahmen einzuleiten. Verantwortlich für die Einsatzfähigkeit aller technischen Einrichtungen ist der sogenannte Technikwart, welcher als zentraler Koordinator unter Tage über die Prioritäten und notwendigen Maßnahmen entscheiden muss – bei ihm laufen alle Meldungen und Informationen über technische Probleme zusammen. Aufgrund eingeschränkter Möglichkeiten der mobilen Datenübertragung unter Tage wird dabei nach wie vor der telefonische Kommunikationskanal genutzt.

Die telefonische Kommunikation bringt allerdings einige Nachteile mit sich – mehrere Anrufe gleichzeitig können durch eine Person nicht angenommen werden und es kann nicht unterschieden werden, welche Meldungen welche Priorität haben und bevorzugt angenommen werden müssten. Zudem muss durch den Technikwart während des Gespräches oder auch danach die Information extrahiert und elektronisch festgehalten werden, um z.B. Bestellungen von Ersatzteilen oder entsprechende Arbeitsaufträge auszulösen.

Hier kommt nun eine auf künstlicher Intelligenz beruhende Lösung ins Spiel, die in der Lage ist, Telefonanrufe anzunehmen, Dialoge zu führen, Informationen zu extrahieren und zu dokumentieren und abhängig davon bestimmte Aktivitäten auszulösen. Die Besonderheiten dieser KI-Anwendung sind vielfältig. So bestand eine der Herausforderungen darin, das Sprachverständnis auch bei schlechten Verbindungen und lauten Umgebungsgeräuschen zu sichern. Daneben war es notwendig, die verwendete KI-Lösung auf das Fachwissen des Kalibergbaus zu trainieren. Dies umfasst z.B. spezielles Vokabular zu Geräten, Verrichtungen und Tätigkeiten – z.B. Begriffe wie „berauben“ oder „Schießladefahrzeug“. Ebenfalls herausfordernd ist der Abgleich mit sich ändernden Daten wie z.B. Ortsbezeichnungen – schließlich verändert sich das Grubengebäude – also die Gesamtheit aller unterirdischen Hohlräume – täglich.

Im Ergebnis wurde ein auf KI basierender telefonischer Kommunikationskanal – ein sogenannter Bot – entwickelt, der durch die Bergleute unter Nutzung der natürlichen Sprache dazu genutzt werden kann, technische Störungen zu melden. Dabei erfragt die KI-Lösung alle notwendigen Informationen, dokumentiert die Meldung, priorisiert sie gegebenenfalls und ist in der Lage, automatisiert Aktionen wie z.B. Ersatzteilbestellungen vorzubereiten bzw. auszulösen. Natürlich kann sich die jeweilig meldende Person jederzeit direkt mit dem Technikwart verbinden lassen, um eventuell nicht vorhergesehene Probleme zu berichten.

In einem bis Mitte 2020 durchgeführten Pilotprojekt „TITUS“ wurden in Zusammenarbeit mit allen Beteiligten die Anforderungen aufgenommen und in einem Demonstrator mit einer KI-Lösung umgesetzt. Auf Basis der Ergebnisse wurde nun beschlossen, die erfolgreich getestete Lösung in den täglichen Betrieb zu integrieren und für den technischen Betrieb unter Tage zu nutzen. Die technische Grundlage bildet das Produkt „TeleBot“ – eine KI-Lösung aus der Teleport Gruppe, welche durch ein internes KI Startup entwickelt wurde. Dieses wurde mit speziellen Business-Logiken und einem zielgerichteten Training auf die Gegebenheiten des Kaliwerkes Zielitz angepasst.

K+S Projektleiter Stephan Szigeti erläutert: „Das Kaliwerk Zielitz ist der weltweit größte Einzelstandort der K+S und eines der größten und modernsten Kaliwerke der Welt. Von daher ist Innovation für uns ein alltäglicher Prozess. Wir sind jedoch sehr stolz darauf, dass wir mit diesem Projekt die Digitalisierung auch unter herausfordernden Randbedingungen in 1.300 Meter Tiefe zu einem Produktivitätsfaktor machen konnten.“

Teleport Projektleiter Michael Schmidt, betont: „Ein KI-basierter Bot lebt immer vom Kontext der Kommunikation und erfordert ein individuelles Design des Nutzererlebnisses. Er ist wie ein ‚neuer Mitarbeiter‘ und muss trainiert, aber auch kontrolliert werden, schlussendlich kann er aber von Tag zu Tag mehr leisten.“

Zusatzinformationen:

K+S ist ein international ausgerichtetes Rohstoffunternehmen mit Produktionsstätten in Europa sowie Nord- und Südamerika. Über 14.000 Mitarbeiter in aller Welt machen K+S erfolgreich und lebendig. Das Kaliwerk Zielitz in Sachsen-Anhalt ist der größte Einzelstandort der K+S und gewinnt kaliumhaltige Rohsalze zur Herstellung von Düngemitteln, Produkten für industrielle Anwendungen sowie Produkten für die Futter- und Lebensmittelindustrie. Bezogen auf die jährliche Fördermenge zählt das Werk zu den größten und modernsten Kaliwerken der Welt.

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