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Trotz der Befürchtungen um die Arbeitsplätze sagen Befürworter der KI, dass sie für die Lebensmittelhersteller von Vorteil sein und das vorhandene Personal ergänzen kann.
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Spot ist kein gewöhnlicher Fabrikarbeiter. Da wäre zunächst einmal der ungewöhnliche Name und die Tatsache, dass Spot vier Beine hat und leuchtend gelb angemalt ist.
Auch wenn Spot in einer Fabrikhalle inmitten von menschlichen Fabrikarbeitern fehl am Platz wirkt, könnte der von der US-Ingenieursgruppe Boston Dynamics entwickelte "Roboterhund" in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung des reibungslosen Funktionierens von Lebensmittelproduktionsanlagen spielen.
Viele dieser Fabriken sind mit großen Maschinen und Fließbändern ausgestattet, die Minute für Minute, Tag für Tag identische Produkte herstellen, bis eines Tages eine Maschine oder ein Band ausfällt und wertvolle Ausfallzeit verloren geht, während eine Reparatur durchgeführt wird.
In den meisten Fällen zeigen diese Maschinen schon vor dem Ausfall Anzeichen, dass sie bald ausfallen werden. So kann es sein, dass sich die Vibrationen der Maschine geringfügig verändern oder dass die Wärmeentwicklung der Maschine einige Stunden vor dem endgültigen Ausfall geringfügig ansteigt.
Deshalb nimmt Spot an einem Versuch zur vorausschauenden Wartung bei einem ungenannten Lebensmittelunternehmen in den USA teil. Der Roboterhund wurde mit Sensoren ausgestattet und so programmiert, dass er in der Fabrikhalle umherläuft, um Veränderungen des Wärmestands oder der von den Maschinen ausgehenden Vibrationen zu erfassen. Die Daten werden dann in eine KI-Software eingespeist, die feststellen kann, ob die Abweichung innerhalb oder außerhalb der normalen Parameter liegt. Fällt die Abweichung in die letztere Kategorie, kann eine vorbeugende Wartung veranlasst werden, bevor die Maschine ausfällt.
Das Pilotprojekt hat vielversprechende Ergebnisse erbracht, und es ist denkbar, dass Spot auch in anderen Lebensmittelherstellungsbetrieben eingesetzt werden könnte, um Ausfallzeiten zu verringern und die Produktivität zu steigern.
Die geschäftlichen Vorteile von KI
Da die Lebensmittelindustrie weltweit versucht, Engpässe in der Lieferkette, die steigende Inflation, die Materialknappheit und den lähmenden Arbeitskräftemangel in den Griff zu bekommen, waren Investitionen in Robotik und KI/Maschinenlernen wie Spot noch nie so sinnvoll wie heute.
Technologieexperten argumentieren, dass KI und maschinelles Lernen Effizienz- und Produktivitätsverbesserungen sowie Kosteneinsparungen für Lebensmittelhersteller in den verschiedensten Geschäftsbereichen bringen können, vom Lieferkettenmanagement und der Logistik bis hin zu prädiktiver Analytik und NPD.
Doch wie könnten die Investitionen der Lebensmittelhersteller in KI die Art und Weise verändern, wie sie ihre Arbeiter und Angestellten beschäftigen? Wird die Technologie menschliche Arbeitskräfte ersetzen oder ergänzen?
Nilpesh Patel, Partner bei OC&C Strategy Consultants, ist der Meinung, dass "aus einer Makroperspektive" in den kommenden Jahren eine erhebliche Chance für den verstärkten Einsatz von KI und maschinellen Lerntechnologien in der Lebensmittel- und Getränkebranche besteht.
Er fügt hinzu: "In Anbetracht der Situation, in der sich viele Akteure der Lebensmittel- und Getränkeindustrie befinden, mit steigenden Inputkosten, der Verknappung einiger dieser Inputmaterialien und dem Arbeitskräftemangel, sind all diese Dinge ein gutes Umfeld für KI, um die Effizienz zu steigern und einigen dieser Unternehmen dabei zu helfen, einige mittel- bis langfristige Arbeitsherausforderungen zu lösen."
Patel sagt, dass der Einsatz von KI und maschinellem Lernen durch Lebensmittelunternehmen bisher hauptsächlich in eher kundenorientierten Bereichen erfolgt ist, z. B. bei prädiktiven Analysen und bei der Entscheidung, welche Sortimente in den Geschäften angeboten werden sollen, um die Verkaufszahlen zu steigern. Die Technologie hat auch Einzug in die Produktionsprozesse gehalten, wo sie unter anderem für die Sortierung von Produkten in verschiedene Qualitäten und die Erkennung von Produktionsanomalien eingesetzt wird.
In Bereichen wie der Fleischverarbeitung, die ein hohes Maß an Fachkenntnis und Präzision erfordern, um mit den verschiedenen Verarbeitungsvariablen fertig zu werden, hat sich die Technologie bisher nur schwer durchsetzen können.
"Natürlich hat jedes einzelne Huhn oder Schwein, das über das Band läuft, eine andere Form und eine andere Größe, und obwohl Elemente der Fleischverarbeitung automatisiert sind, ist immer noch eine Menge menschlicher Schlachtung und Geschicklichkeit erforderlich, um die beste Ausbeute aus dem Tier herauszuholen", sagt Patel. "Eine Kombination aus besserer Robotik und besserer KI, die sicherstellt, dass der Roboter an der richtigen Stelle schneidet, könnte die Effizienz an diesen Stellen weiter steigern
Abhinav Agrawal, Managing Director für Digitales bei der Unternehmensberatung AlixPartners, möchte diese Gelegenheit in einem Fleischverarbeitungsbetrieb eines Kunden nutzen. Um die Genauigkeit zu verbessern und die Notwendigkeit der Inspektion von Fleischstücken zu verringern, die traditionell von Menschen durchgeführt wird, hat das Unternehmen eine Bildverarbeitungskamera mit KI gekoppelt, um die von den Fließbändern kommenden Stücke zu bewerten.
"Innerhalb einer Woche nach dem Training des KI-Algorithmus war dieser in der Lage zu bestimmen, ob ein Teilstück von guter oder schlechter Qualität war, und obwohl er nicht zu 100 % [genau] war, schnitt er besser ab als ein Mensch", sagt Agrawal.
KI kann den Menschen ergänzen, betonen Unternehmen
Es gibt zahlreiche weitere potenzielle Anwendungen von KI und maschinellem Lernen in der Lebensmittelindustrie, und mehrere Hersteller haben bereits beträchtliche Summen in diese Technologie investiert, um sich einen Wettbewerbsvorteil gegenüber ihren Konkurrenten zu verschaffen.
Da sie ihre "geheime Soße" jedoch sehr gut schützen, ist es schwierig, konkrete Details über den Einsatz der Technologie herauszufinden - alle großen Lebensmittelkonzerne, die für diesen Artikel kontaktiert wurden, lehnten eine Stellungnahme ab. Und die Tatsache, dass KI, maschinelles Lernen und Robotik in einigen Bereichen menschliche Arbeitskräfte ersetzen könnten, macht dieses Thema noch heikler.
Eine Gemeinschaft, die eher bereit ist, über die Vorteile von KI und maschinellem Lernen für ihre Unternehmen zu sprechen, sind Lebensmittel-Start-ups wie das Vertical-Farming-Unternehmen Future Crops, das an seinem Standort in Den Haag gerade mit einem KI-Versuch beginnt. Es will die Technologie zur Überwachung von Pflanzenwachstum und -stress einsetzen, um seine Prozesse zu optimieren und die Erträge zu steigern.
Gary Grinspan, CEO von Future Crops, sagt, dass das Unternehmen Agronomen einsetzt, um seine Prozesse zu beobachten und zu korrigieren, dass es aber beabsichtigt, KI einzusetzen, um eine Aufgabe zu erfüllen, die Menschen unmöglich erledigen können.
"Die Anzahl der Parameter, die man [in Bezug auf die Pflanzen] überprüfen muss, ist zu groß und zu umfangreich, und man kann nicht alles kontrollieren", sagt Grinspan. "Zweitens: Denken Sie nur an einen Raum in der vertikalen Landwirtschaft, der zehn Stockwerke hoch ist. Man muss stündlich auf jeder Etage und in jedem Raum sein, um zu sehen, was mit der Pflanze passiert, also braucht man viele, viele, viele Leute, um die Arbeit zu erledigen, die ein maschinelles KI-Lernwerkzeug leisten kann."
Ähnlich verhält es sich bei dem US-Unternehmen Vertical Harvest Farms, das ebenfalls KI einsetzt. Doch wie bei Future Crops ist es auch bei Vertical Harvest das Ziel, Arbeitsplätze zu schaffen, "nicht sie zu automatisieren", so Nona Yehia, Mitbegründerin und CEO von Vertical Harvest.
"Wir werden Technologien wie KI und IoT-Systeme nutzen, um unsere Datenerfassung zu verbessern, damit wir besser verstehen, wie und unter welchen Bedingungen die Pflanzen wachsen", sagt Yehia. "Auf diese Weise können wir unsere Erträge pro Quadratmeter steigern und Ressourcen wie Wasser und Energie besser nutzen, um unsere Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
"In dieser Hinsicht können die IoT-Sensoren in den Betrieben sehen und verstehen, was mit den Pflanzen vor sich geht, und zwar auf einer tieferen Ebene und schneller, als das menschliche Auge oder Gehirn es wahrnehmen kann. So können wir auf wachsende Bedrohungen reagieren, bevor sie den Erntezyklus sichtbar beeinträchtigen, und den Betrieb optimal aufrechterhalten. Wir haben nicht vor, die Technologie der nächsten Generation zu nutzen, um Arbeitsplätze in den Bereichen Aussaat, Ernte und/oder Verpackung abzubauen, wie einige unserer Konkurrenten in der CEA (Controlled Environment Agriculture)."
Yehia fügt hinzu, dass die neuen Farmen von Vertical Harvest an jedem Standort zwischen 40 und 50 Arbeitsplätze schaffen werden, und ihr Ziel ist es, Technologien einzusetzen, die die Landwirtschaft ergänzen und nicht die menschlichen Landwirte ersetzen.
Das tierfreie Milchproteinunternehmen Imagindairy teilt diese Vision. Eyal Afergan, CEO und Mitbegründer des in Israel ansässigen Unternehmens Imagindairy, sagt, dass KI und maschinelles Lernen es dem Unternehmen ermöglichen, einen effizienten Mikroorganismus zu entwickeln, der große Mengen an Milchproteinen produzieren kann.
"Dadurch wird unser Fermentationsprozess effizienter, was niedrigere Produktionskosten für unser Protein bedeutet", erklärt er.
"Die KI, die wir einsetzen, ergänzt definitiv die Arbeit der Mitarbeiter von Imagindairy. Sie sind diejenigen, die die Empfehlungen der maschinellen Lernsysteme umsetzen und in unseren Labors Realität werden lassen. Die Kombination aus dem Fachwissen und der Erfahrung unseres Teams und der KI-Technologie ist unser Geheimrezept"
Ein weiteres Lebensmittel-Start-up, bei dem KI und menschliche Arbeitskräfte Hand in Hand arbeiten, ist NotCo, ein chilenisches Food-Tech-Unternehmen, das pflanzliche Alternativen zu tierischen Lebensmitteln herstellt.
NotCo hat eine patentierte KI-Technologie namens "Giuseppe" entwickelt, die eine proprietäre Datenbank mit mehr als 300.000 Pflanzen nutzt und diese auf molekularer Ebene abgleicht, um ein Produkt zu schaffen, das genauso schmeckt, sich genauso anfühlt und genauso funktioniert wie sein tierisches Gegenstück.
"Unsere Wissenschaftler, Küchenchefs und Ingenieure arbeiten gemeinsam an der Entwicklung und Perfektionierung von Giuseppe", sagt Matias Muchnick, CEO und Mitbegründer von NotCo. "Jedes Mitglied unseres Teams hat seine individuellen Stärken und spielt eine einzigartige Rolle in unserem Prozess der Schaffung dieser Alternativen, die das Echte imitieren."
NotCo, in das mehr als 350 Millionen US-Dollar investiert wurden, vertreibt pflanzliche Fleisch- und Molkereiprodukte auf Märkten wie Chile, Mexiko und den USA. Im Februar kündigte das Unternehmen eine Partnerschaft mit Kraft Heinz an, um Produkte auf Basis von KI auf den Markt zu bringen.
Der Aufstieg der "Cobots
Die von Just Food befragten Start-ups haben erkannt, dass die KI-Technologie am besten funktioniert, wenn sie mit Menschen zusammenarbeitet, unabhängig davon, ob diese Menschen Experten in bestimmten Bereichen sind, wie z. B. Agronomen, oder ob sie lediglich körperliche Arbeit verrichten. Die Befürchtung, dass der zunehmende Einsatz von Robotern und KI/Maschinenlernen eines Tages zu einem Szenario führen wird, in dem menschliche Arbeitskräfte nicht mehr benötigt werden, könnte sich daher als weit hergeholt erweisen.
Fero Labs ist ein in den USA ansässiges Unternehmen, das Software zur Optimierung von Fabriken anbietet, die Produktionsdaten in Echtzeit und White-Box-Technologie für maschinelles Lernen nutzt, um Live-Vorhersagen und Empfehlungen zu liefern. Berk Birand, CEO von Fero Labs, ist der Meinung, dass Arbeiter und Angestellte von einer stärkeren Nutzung von KI durch Lebensmittelunternehmen profitieren könnten.
"Während viele vermuten, dass die weit verbreitete Einführung von KI zu einem Rückgang der Einstellungen führen wird, glauben wir bei Fero nicht, dass dies unbedingt der Fall ist", betont Birand. "Tatsächlich kann eine Software wie Fero ein Schulungsinstrument sein, das Arbeitnehmern hilft, die notwendigen Fähigkeiten zu entwickeln, um für höher bezahlte Jobs eingestellt zu werden. Software kann auch industrielle Datenwissenschaftler von langweiligen Aufgaben befreien, damit sie ihre Zeit mit der Lösung echter Probleme verbringen können."
Agrawal von AlixPartners stimmt zu, dass der Einsatz von KI zwar zum Ersatz einiger menschlicher Arbeitskräfte führen könnte, der Personalabbau aber nicht so dramatisch ausfallen wird, wie viele befürchten. Das wahrscheinliche Szenario der Zukunft sieht kollaborierende Roboter - oder "Cobots" - die mit Menschen zusammenarbeiten und bessere Leistungen erbringen, weil Menschen in einigen Dingen gut sind und Maschinen in einigen Dingen gut sind, und wenn sie zusammenarbeiten, sind sie viel effektiver.
Patel von OC&C sieht auch, dass KI und maschinelle Lerntechnologien zunehmend zu einem weiteren Werkzeug im Arsenal der Backoffice- und Zentralverwaltungsteams werden, das mit Menschen zusammenarbeitet, anstatt sie zu ersetzen. Was die manuellen Tätigkeiten in landwirtschaftlichen Betrieben oder Fabriken angeht, wo der Arbeitskräftemangel für viele Lebensmittelkonzerne bereits ein großes Problem darstellt, könnten sich KI und Robotik seiner Meinung nach als ein Geschenk des Himmels erweisen.
"In einer Welt, in der derzeit nicht alle Arbeitsplätze besetzt werden können, wäre es für die Industrie eine willkommene Erleichterung, wenn es etwas gäbe, das den Arbeitskräftemangel etwas lindern könnte", sagt Patel.
Während der Anblick von Spot, der in einer Fabrikhalle herumläuft, wie eine Szene aus einem dystopischen Science-Fiction-Film anmuten mag, könnten Roboterhunde in der Zukunft der Lebensmittelherstellung an der Seite von Menschen zur alltäglichen Realität werden.
