LEITFADEN FÜR DEN UMGANG MIT KÜNSTLICHER INTELLIGENZ
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L E I T FA D E N FÜR DEN UMGANG MIT KÜNSTLICHER INTELLIGENZ Künstliche Intelligenz (KI) wird heutzutage als die Schlüsseltechnologie der Zukunft angepriesen. Vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) fehlt jedoch der richtige Zugang zu dieser Technologie. Dabei muss sich dieses Thema nicht immer kompliziert gestalten. Auch KMU sollen zukünftig in der Lage sein, ihre Wirt-schaftskraft mit künstlicher Intelligenz zu stärken. Dieser Leitfaden zeigt, wo Sie künstliche Intelligenz sinnvoll in Ihr Unternehmen integrieren können und welche vorbereitenden Maßnahmen bei der Einrichtung zu beachten sind.
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe I N H A LT K A N N AU C H I C H V O N KÜNTSLICHER INTELLIGENZ PROFITIEREN? Ein wesentlicher Unterschied zwischen KI und herkömmlich Arbeitsschritten ermöglicht zusätzlich eine Entlastung Ihrer programmierter Software ist die Technologie des maschinellen Mitarbeiter*innen und erhöhte die Dienstleistungsqualität, da mehr Lernens (ML). Durch gezieltes Training kann eine KI in kurzer Fokus auf wertschöpfende Aufgaben gesetzt werden kann. In der Zeit selbstständig Strukturen innerhalb vorliegender Daten Folge kann durch besseres Erfüllen von Kundenerwartungen sow- erkennen. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit jeden Wert ie eine erhöhte Mitarbeiterzufriedenheit die Wirtschaftskraft Ihres und Zusammenhang der Daten vorher genau zu kennen oder Unternehmens verbessert werden. gezielte Programmabläufe zu erstellen. So können bspw. Prog- Eine Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft nosen für die Ressourcenplanung getroffen oder Muster in ein- und Energie (BMWI) bestätigt das hohe Wertschöpfungspotenzial er Reihe von Kundendaten für das Marketing nutzbar gemacht von künstlicher Intelligenz. Laut dieser Berechnung wird zwischen werden. Im Büroalltag hilft der Einsatz von KI bei der Kategoris- den Jahren 2019 und 2023 in Deutschland bereits ein Drittel des ierung von Emails oder der Angebotserstellung im Vertrieb. Einige gesamten zukünftigen Wachstums auf KI zurückfallen. Das KI Modelle können zudem während des Einsatzes dazulernen und stärkste KI Wachstum wird im produzierenden Gewerbe erwartet. auf veränderte oder neue Umstände reagieren. KMU haben es aufgrund fehlender Ressourcen häufig schwer, Als Werkzeug der Digitalisierung kann KI branchenübergreifend den Anschluss an digitale Technologien zu finden. Doch durch ihre in einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten zur Problemlösung Vielseitigkeit und Flexibilität bietet sich gerade hier großes beitragen. Der KI Einsatz im Wertschöpfungsprozess Ihres Entwicklungspotenzial. Dabei muss nicht gleich das Rad neu Unternehmens kann zu Kosteneinsparungen führen, in dem erfunden werden. Es gibt bereits vorprogrammierte KI Produkte, Prozessabläufe beschleunigt oder effizienter gestaltet werden. welche sich mit geringem Aufwand individualisieren und anwenden Eine systematische Datenauswertung durch maschinelles lassen. Zudem besteht die Möglichkeit bestehenden Maschinen Lernen kann ganze Prozessketten optimieren und zu innovativen durch „Retrofitting“ mit Sensoren und einer künstlichen Intelligenz Lösungen beitragen. Die Automatisierung von zeitintensiven aufzurüsten, wodurch kostspielige Neuanschaffungen entfallen. Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 3
Eingrenzung Personelle und Motivation Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs technische Tabelle 1 KI-Fitness Bewertung aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe WIE BEREIT BIN ICH SCHON FÜR KI? Im Rahmen der Bestandsaufnahme soll analysiert werden, Zu einer Bestandsanalyse gehört auch die genaue Betrachtung wie gut Ihr Unternehmen schon im Bereich der künstlichen aller betrieblichen Vorgänge Ihres Unternehmens. Für die Intelligenz positioniert ist. Es gilt, die bestehenden Prozesse nachfolgende Entscheidung über den sinnvollsten Einsatzort der zu hinterfragen und die reale Situation objektiv zu bewerten. KI sollten zunächst potenzielle Anwendungsgebiete erkannt Abbildung 1 Exemplarischer KI-Fitness Vergleich Einen Ansatz hierzu liefern die in Tabelle 1 aufgeführten werden. Dazu zählen die notwendigen Arbeitsschritte und Untersuchungsaspekte. Diese können genutzt werden, Tätigkeiten, um eine Dienstleistung oder ein Produkt anzubieten. um besonders relevanter Aspekte abzudecken und Die Umsetzungsmöglichkeiten reichen von Lagerung und Logistik gleichzeitigen ein möglichst objektives Bild der eigenen über die Produktion und Qualitätskontrolle von Bauteilen bis Ausgangssituation zu erzeugen. Mithilfe der KI-Fitness hin zu dem Vertrieb der Produkte in einem Onlineshop. Hier Bewertung können Sie wichtige Voraussetzungen für den Einsatz können Sie gezielt nach Einsatzbereichen von künstlicher Intelligenz im Unternehmen systematisch prüfen und für suchen. Gegebenenfalls können auch über eine Befragung Ihrer mögliche Veränderungen eine Vergleichsgrundlage erstellen. Mitarbeiter*innen Einsatzmöglichkeiten gefunden werden. Eine individuelle Anpassung der Bewertung kann Möglicherweise werden diese durch zeitaufwendige selbstverständlich vorgenommen werden. Nebentätigkeiten an der Bearbeitung wertschaffender Aufgaben Abbildung 1 zeigt eine beispielhafte Darstellung der gehindert. Ergebnisse der KI-Bereitschaft in Form eines Netzdiagramm. Tipp Die Visualisierung der KI-Fitness Bewertung kann Ihnen zudem Es muss bei der Auswertung nicht nur als Stütze bei einer Präsentation der Ergebnisse dienen. Hier beim eigenen Unternehmen bleiben! wurde das Unternehmen nicht nur auf die eigene KI-Bereitschaft Auch Wettbewerber können in den einzel- geprüft, sondern zusätzlich auch der Vergleich mit Wettbewerbern nen Punkten bewertet werden, soweit es dargestellt. der Wissensstand zulässt. Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 5
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Tabelle 2 Bewertung des KI-Potenzials von Anwendungsbereichen Bedarfe W O K A N N ( S O L LT E ) I C H K I E I N S E T Z E N ? Auf Basis der Bestandsaufnahme werden nun konkrete Umsetzungsbereich hin und sollte in Ihrer Planung positiv Arbeitsabläufe auf ihre Eignung für die KI-Umsetzung geprüft. Die berücksichtigt werden. Entscheidung, welches Einsatzgebiet am sinnvollsten ist und in Es hilft Ihnen, Strategien sowie feste Ziele für die Umsetzung welchem Umfang KI-Methoden zum Einsatz kommen, muss jedes von KI in ihrem Unternehmen zu definieren. Diese sollten Ihre Unternehmen individuell treffen. Falls schon KI-Anwendungen im Geschäftsphilosophie sowie die allgemeinen Geschäftsziele Unternehmen eingesetzt werden, können Sie mit den gesammelten unterstützen und fördern. Die erste Einbindung der Technologie Erfahrungen nach weiteren vorteilhaften Lösungen suchen. Als muss dabei nicht direkt unternehmensweit erfolgen oder vernetzt Einsteiger lohnt es sich klein anzufangen, denn die Verwirklichung sein. Die Verbindung von KI-Anwendungen zur Effizienzsteigerung komplexer KI-Systeme kann bei Misslingen zu Frustration führen. kann allerdings ein Ziel ihrer KI-Strategie darstellen. Die Einfach gestaltete Anwendungen sind schon vielfach am Markt Auswirkungen von KI auf ihr Geschäftsmodell sollten vor der Tipp erhältlich und verhältnismäßig leicht umzusetzen. Ein prominen- Umsetzung bedacht werden. Die Gegenüberstellung besonderer Ein- tes Beispiel sind Chatbots, welche die Klärung häufig gestellter Nachdem das Einsatzfeld feststeht, können auch die satzmöglichkeiten kann wie im Beispiel Fragen auf Ihrer Website übernehmen können. Anforderungen an die künstliche Intelligenz bestimmt werden. der KI-Fitness Bewertung über ein An dieser Stelle wird entschieden, welches Anwendungsgebiet Beziehen Sie die Ansprüche der Mitarbeiter*innen oder Netzdiagramm erfolgen. Eine Visualis- bereits eine gute Ausgangslage bietet und besonders durch den Kunden*innen unbedingt in Ihre Überlegungen mit ein, schließlich ierung unter-stützt Sie dabei, den Vergle- Einsatz von künstlicher Intelligenz profitieren kann. Dabei sind werden diese im häufigen Kontakt mit der KI-Anwendung stehen. ich der Anwendungsfelder anschaulicher unter anderem die bestehende Hardware und die vorhandenen Es empfiehlt sich, die gewonnenen Erkenntnisse in einem zu gestalten. Datenstrukturen entscheidend. Die Betrachtung der Kriterien in Anforderungs- und Leistungskatalog gemeinsam mit KI Experten Tabelle 2 kann als Orientierung für einen Vergleich der festzulegen. Anwendungsfelder nach Ihrem KI Potenzial dienen. Ein gutes Gesamtergebnis deutet auf einen besonders geeigneten Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 7
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische einfach anzuschaffen, allerdings in ihrem Speicher-platz begrenzt. Die für KI benötigte Rechenleistung lässt sich zusätzlich durch aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe Datenbanken und Clouddienste können hingegen schnell an den „Cloud Computing“ bequem über das Internet abrufen und an den benötigten Speicherbedarf angepasst werden, bieten eine hohe Bedarf anpassen. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit, ein KI-Modell WA S S I N D M E I N E P E R S O N E L L E N U N D Kompatibilität und sind heutzutage schon sehr erschwinglich. gegebenenfalls sogar ohne interne IT Infrastruktur umzusetzen. TECHNISCHEN BEDARFE FÜR KI? Für die selbstständige Entwicklung und Einrichtung von der künstlichen Intelligenz. Daher benötigt Ihr Unternehmen für Tabelle 3 Vor- und Nachteile passiver KI-Nutzung KI-Modellen in Ihrem Unternehmen kann schnell ein Team das Training und den späteren Einsatz der KI eine organisierte aus Daten und IT-Spezialisten notwendig sein. Es gibt Datenmenge und -qualität. Welche Daten für Ihre Anwendung allerdings die Möglichkeit, auf Wissen und IT-Infrastrukturen relevant sind und wie diese aufgenommen werden, können meist außerhalb des Unternehmens zurückzugreifen und Mitarbei-ter*innen des jeweiligen Arbeitsbereiches schon gut KI „passiv“ zu nutzen, ohne selbst an der KI-Entwicklung einschätzen und brauchen nur geringfügige Unterstützung durch beteiligt zu sein. Die Zusammenarbeit mit Forschungszentren, Expertenwissen. In vielen Fällen liegen bereits viele wichtige Unternehmenskooperationen oder externen KI-Dienstleis- Daten vor, werden bislang jedoch nicht gewinnbringend eingesetzt. tern kann Ihnen ohne eigenes Fachwissen schon erste Erfolge Für Unternehmen, die noch nicht über einen umfassenden einbringen. Tabelle 3 stellt die Vor- und Nachteile der passiven Datenbestand verfügen, gibt es die Möglichkeit des „Data Sharing“. Nutzung gegenüber. Dieses bietet die Option, (anonymisierte) Informationen Ihre Mitarbeiter*innen könnten der Einführung von künstlicher unternehmensübergreifend mit Vertragspartnern zu teilen. Aus der Intelligenz skeptisch gegenüberstehen oder sogar um ihren Job Zusammenführung der externen und internen Datenquellen kann fürchten. Diese Ängste sind weitestgehend unbegründet, da die die KI noch effektiver trainiert werden. Fähigkeiten des Menschen in den meisten Arbeitsschritten nicht Bei der großen Menge an benötigten Daten stellt sich die Frage ohne weiteres ersetzt werden können. Eine offene Kommunikation nach der richtigen Speicherung, der Rechenleistung und den und die Einbeziehung in den Prozess können helfen, Vorbehalte passenden Schnittstellen aller techni-schen Komponenten. und Sorgen eines Jobver-lustes abzubauen. Durch Schulungen Deren Bedarf sollte für den Aufbau einer eigenen IT-Infrastruktur und Workshops können Mitarbeiter*innen an den Umgang mit vorab von Fachkräften geprüft werden. Als Speichermedium künstlicher Intelligenz herangeführt werden. kommen lokale Speicher, wie zum Beispiel Festplatten oder Daten sind eine Grundvoraussetzung für den Lernprozess NAS-Systeme (Network Attached Storage) in Frage. Diese sind Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 9
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe WA S S I N D D I E K O S T E N V O N K I U N D WIE KANN ICH DIESE FINANZIEREN? Die Aufwendungen für Künstliche Intelligenz im Unternehmen hingegen entsprechend der Nutzungsabsicht gewählt werden. sind stark von der aktuellen KI-Bereitschaft und den vorhandenen Während das An- und Weiterlernen eines KI-Modells meist sehr KI-Voraussetzungen abhängig. Allerdings lassen sich auch als rechenintensiv ist, kann die Anwendung vortrainierter Modelle Einsteiger kostengünstige und wirtschaftlich sinnvolle Lösungen teilweise auch mit bestehender Hardware erfolgen. Zusätzliche finden. Einige KI-Plattformen wie beispielsweise „Tensorflow“ sind IT-Infrastruktur kann bspw. über das Internet bezogen und bei für jeden zugänglich und die benötigten Rahmenstrukturen gratis Bedarf aufgestockt oder reduziert werden. verfügbar. Faktoren, welche Sie im Hinblick auf die Gesamtkosten Neben den gängigen Finanzierungsmethoden kommen für bedenken müssen, können grob in folgende Kategorien unterteilt KMU mit kleinem Budget zusätzliche Alternativen in Frage. werden: Unternehmenskooperationen können nicht nur helfen, eine - Kosten für interne/externe Fachkräfte gemeinsame Datenbasis zu schaffen, sondern kommen auch - Kosten der benötigten KI-Komponenten und Lizenzen, dazu als Finanzierungspartner infrage. Private oder staatliche zählen Algorithmen, Datenspeicher, Datennetzwerk, Hardware Förderprogramme sind eine gute Möglichkeit, die Anschaffung und Schnittstellen eines KI-Systems zu bezuschussen. Da ein hohes Interesse an der - Schulungsmaßnahmen für Angestellte fortschreitenden Nutzung und Entwicklung von KI-Anwendungen Personalkosten für Fachkräfte werden in der Anfangsphase in kleinen und mittelständischen Unternehmen besteht, werden der KI-Einführung zu-nehmen. Mittelfristig zahlen sich diese diese auch staatlicht gefördert. Aufschluss über den aktuellen Investitionen in Ihr firmeneignes KI-Wissen dennoch aus. Im Stand dieser Maßnahmen geben beispielsweise die Internetseit- Gegenzug werden die Kosten für eigene Hardware bei einer en des BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) mit traditionellen, aktiven KI-Nutzung mit der Zeit zurückgehen, da Initiativen wie „KI4KMU“. technische Ressour-cen effektiver ausgenutzt werden können. Das Zahlungsmodell der technischen Komponenten kann Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 11
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe W O R AU F M U S S I C H B E I S I C H E R H E I T U N D RECHTLICHEN BEDINGUNGEN ACHTEN? Mit dem Erwerb von KI-Komponenten sind auch die rechtlichen ethischer Wertmaßstäbe individuell geprüft werden. Das BDSG und sicherheitstechnischen Aspekte zu bedenken. Die Sicherheit (Bundesdatenschutzgesetz) oder die DSGVO (Datenschutz- Ihrer Mitarbeiter am Arbeitsplatz muss in jedem Fall gegeben sein. Grundverordnung) schreiben bei personenbezogenen Daten Mit den richtigen Sicherheitsmaßnahmen können Schäden durch unter anderem den Grundsatz der Transparenz und der Fehlentscheidungen des KI-Systems verhindert werden. Da KI aus Datenminimierung vor. Bei Bedarf sollten Sie Unklarheiten des Trainingsdatensätzen lernt, stellen diese in der Regel bereits eine Datenschutzes und der Datensicherheit näher in Erfahrung bringen erste Fehlerquelle dar. Deshalb ist nicht allein der Datenschutz oder juristische Hilfe zurate ziehen. relevant, sondern auch die Nachvollziehbarkeit und Prüfung der Zu weiteren rechtlichen Vorbereitungen des KI-Umgangs Datensätze auf ihre Tauglichkeit. gehören die Absprache und Vertragsgestaltung mit externen Der KI-Einsteiger wird KI in den seltensten Fällen direkt Lösungsanbietern, Kooperationspartnern oder Fremdkapitalgebern. im risikobehafteten Arbeitsbereich einsetzen. Im Normalfall Zu jeder Zeit muss sichergestellt werden, wer die Verantwortung gilt die Aufmerksamkeit eher dem Schutz der gespeicherten für welchen Aufgabenbereich trägt. Besondere Aufmerksamkeit Daten und dem KI-Modell selbst. Eingekaufte KI Komponenten sind gilt dem Schutz des geistigen Eigentums an der KI-Anwendung häufig schon mit geeigneten Sicherheitsvorkehrungen und entstehender Ergebnisse. Sie sollten sicherstellen, wer ausgestattet. Externe Clouddienste können heutzutage höhere Urheberrechte am System hat und welche Nutzungsrechte Sicherheitsstandards anbieten als Datenserver im Unternehmen Vertragspartnern eingeräumt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn selbst. Sicherheitslücken in Ihrer eigenen KI Infrastruktur können Verträge möglichst flexibel an Änderungen des Arbeitsumfeldes durch Spezialisten schnell erkannt und beseitigt werden. oder Neuerungen der Technologie anpassbar sind. Insbesondere bei empfindlichen Informationen, beispielsweise bei Kunden- oder Mitarbeiterdaten muss neben potentiellen Sicherheitslücken auch an die Einhaltung moralischer und Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 13
Eingrenzung Personelle und Bestands des Hand- Kosten und Sicherheit und Umsetzungs Motivation technische aufnahme lungsbedarfs Finanzierung Rechtliches planung Bedarfe WIE MACHE ICH NACH DER VORBEREITUNG WEITER? Tipp Als Einsteiger in diese Technologie Nachdem alle vorbereitenden Maßnahmen für das KI-System sichtbaren Erfolgen erheblich verkürzen kann. Nachdem eine kann es sein, dass nicht jeder im eigenen Unternehmen abgeschlossen sind, bleibt noch geeignete KI-Lösung gefunden wurde, wird diese in Ihre gewählte Versuch einer KI-Umsetzung dessen Umsetzung. Ihre Strategie und vorab definierte IT Infrastruktur integriert. Spätestens bei diesem Schritt werden gelingt. Doch auch Fehler Zielsetzungenan die KI helfen Ihnen, Kriterien für einen Erfolg fachliche Kenntnisse der KI-Einrichtung benötigt. Die Einbindung gehören zum Lernprozess Ihres festzulegen. Behalten Sie Ihre Erwartungen auch schon während der KI-Lösung in den Tagesbetrieb Ihres Unternehmens muss Unternehmens. der Testphase des Modells im Hinterkopf. Aus den Vorbereitungen sorgfältig geplant werden. Es besteht die Möglichkeit, dass andere wissen Sie schon, welcheAufgabe die KI übernehmen soll und welche wichtige Abläufe im Unternehmen beeinflusst werden. Durch den Anforderungen aus Nutzersicht gestellt werden. Im Fall positiven Effekt ihrer KI kann ein Prozess beispielsweise deut- Abbildung 2 Entwicklungsprozess einer KI-Anwendung einer Neuentwicklung erarbeiten die verantwortlichen Spezialisten lich schneller sein als gewohnt und dadurch an anderer Stelle Lösungsansätze, wie die KI ihre Aufgabe am effektivsten Wartezeiten verursachen. Wie groß diese Effekte ausfallen, hängt bewältigen kann. Einfach gestaltete Prototypen beinhalten diese von individuellen Faktoren in Ihrem Unternehmen ab. Wenn verschiedenen Ansätze und werden mit den relevanten das Vorgehen bei der Inbetriebnahme bekannt ist, steht der Datensätzen trainiert. In der anschließenden Testphase ist es Umsetzung von künstlicher Intelligenz in Ihrem Unternehmen nichts wichtig, dass Sie die Zielpersonen der KI-Anwendung hinzuziehen. mehr im Weg. Die Endnutzer*innen wissen meist selbst am besten, ob ihnen durch die KI-Lösung geholfen wird oder nicht. Diese Testphase kann gegebenenfalls auch mehrmals wiederholt werden, bis Sie sich schließlich für eine geeignete Lösung entschieden haben. Der Entwicklungsprozess kann mithilfe der Abbildung 2 nachvollzogen werden. Die Entwicklung der Anwendung entfällt bei fertigen KI-Anwendungen, was die Zeit bis zu ersten Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 15
Autoren: Tom Strating, M.Sc. ist Mitarbeiter im Mittelstand 4.0- Kompetenzzentrum Hannover „Mit uns digital!“. Seine Hauptaufgabe ist dabei die Koordination der Angebote zum Thema Künstliche Intelligenz. Tom Strating studierte Maschinenbau an der Leibniz Universität in Hannover und ist seit 2019 am Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) als Projektingenieur tätig. Sven Eisenacher studiert Wirtschaftsingenieurwesen an der Leibniz Universität Hannover mit der Vertiefung Digitalisierung und Automatisierung. Im Rahmen seiner Bachelorarbeit wurde am Institut für integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) der Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz in kleinen und mittleren Unternehmen entwickelt. Leitfaden für den Umgang mit künstlicher Intelligenz Seite 17
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