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KI für den Mittelstand: So gelingt der Einstieg

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Künstliche Intelligenz ist eine Schlüsseltechnologie. Sie erfolgreich für das eigene Unternehmen zu nutzen, erfordert Know-how, das aktuell bei den wenigsten Mittelständlern vorhanden ist. Wir zeigen, worauf es bei der Einführung von KI im Unternehmen ankommt, welche klassischen Stolperfallen zu vermeiden sind und warum der Austausch mit Partnern so wichtig ist. Gut zu wissen auch: Wo können sich Mittelständler kostenlos zum Thema KI weiterbilden? Welche Vernetzungsangebote gibt es in ihrer Region. Und: Welche Programme von Bund und Ländern fördern den Einsatz von KI?

Worauf es bei der Einführung von KI ankommt

Ziele

Möglichkeiten

Vision

Portfolio

Instandhaltung

Wie starten? Es gibt verschiedene Wege, KI-Methoden im eigenen Unternehmen einzusetzen: Da ist zum einen die proprietäre Implementierung von KI-Systemen. Oder aber die Nutzung von KI-Diensten von Drittanbietern („KI-as-a-Service“). Insbesondere letztere werden in den kommenden Jahren rasant zunehmen, so das Ergebnis einer Expertenbefragung der Mittelstand-Digital Begleitforschung. Denn: Diese so genannte passive KI-Nutzung erfordert weniger Investitionen, weniger eigenes Know-how und ermöglicht Mittelständlern so einen schnelleren Einstieg in das Thema KI sowie das Testen verschiedener KI-Services.

Ein weiterer Weg für Mittelständler, ihr Geschäft KI-unterstützt weiterzuentwickeln, sind Kooperationen mit Anwendungspartnern – seien es KI-Startups oder Forschungsinstitutionen. Raum für Austausch und Kooperation eröffnen bundesweit zahlreiche Transferzentren. Dort finden Mittelständler häufig auch Unterstützung von spezialisierten KI-Trainern, die dabei helfen, die Wirkmechanismen von KI für das eigene Unternehmen besser zu verstehen.

  • Unterstützung bei der Einführung von KI

  • Förderprogramme für KMU

Um eine möglichst breite Anwendung von innovativen Technologien zu fördern, nimmt die 2018 verabschiedete KI-Strategie der Bundesregierung explizit auch kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in den Blick. Ziel ist es, sie dazu zu befähigen, KI-Anwendungen zu nutzen, zu entwickeln und in ihre Geschäftsprozesse einzubeziehen. Verschiedene Maßnahmen sollen dazu beitragen, den Transfer über angewandtes KI-Wissen zwischen Forschung und KMU zu verbessern.

Digital Hubs

Digital Hubs sind Orte, an denen Mittelständler, Startups, Konzerne und Hochschulen mit Bezug zu Digital- und Technologiethemen zusammenkommen, um sich auszutauschen und gemeinsam an Projekten arbeiten. Künstliche Intelligenz ist dabei zunehmend ein Thema. Eine Übersicht über die vom BMWi sowie von einzelnen Landesregierungen geförderten Digital Hubs in Deutschland bietet die KI-Landkarte der Plattform Lernende Systeme.

KI-Trainer in Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren

Die Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren unterstützen als regionale und anbieterneutrale Anlaufstellen kleine und mittelständische Unternehmen sowie Handwerksbetriebe bei der Digitalisierung. Die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) initiierten Kompetenzzentren werden sukzessive mit KI-Trainern ausgestattet, die speziell zur Anwendung von KI-Technologien beraten. Wo in Deutschland bereits KI-Trainer tätig sind, zeigt die KI-Landkarte der Plattform Lernende Systeme.

Aus der Praxis der Transferzentren

Zur Arbeitsweise der KI-Trainer

Tobias Greff vom Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Saarbrücken erläutert, wie Handwerksbetriebe, produzierende Unternehmen und Dienstleister befähigt werden, KI für ihren Betrieb zu nutzen.

KI in der additiven Fertigung

Am Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Darmstadt (Fachgebiet DiK / Prof. Reiner Anderl) veranschaulicht ein Demonstrator, wie ein KI-unterstützter 3D-Drucker die Qualität der additiven Fertigung verbessern kann.

grindaix GmbHIntelligente Versorgung von Maschinen mit Kühlschmierstoff

Die grindaix GmbH ist auf die Optimierung und den Umbau von Systemen spezialisiert, die Werkzeugmaschinen mit Kühlschmierstoffen versorgen. Der Mittelständler beobachtet eine hohe Nachfrage nach einer digitalisierten und vernetzten Lösung für eine optimale Versorgung von Maschinen. In einem Transferprojekt mit dem Mittelstandszentrum Digital in NRW erarbeitet grindaix Bauteine für ein Versorgungssystem, das Methoden der Künstlichen Intelligenz nutzt. (Bild: grindax GmbH)

Ortlinghaus-Werke GmbHGenauere Planung in der Produktion

Das Familienunternehmen Ortlinghaus-Werke GmbH setzt bei der Herstellung von Kupplungen, Bremsen und Antriebslösungen zunehmend auf Digitalisierung. Gemeinsam mit dem Mittelstandszentrum Digital in NRW prüft der Maschinenbauer die Einbindung von Künstlicher Intelligenz bei der Bestimmung von Produktionsdurchlaufzeiten.

Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren IlmenauIn-Prozess-Qualitätskontrolle beim Rührreibpunktschweißen

Das Rührreibpunktschweißen ist ein Verfahren zur Herstellung von Schweißverbindungen, bei dem die Ausgangsstoffe nicht aufgeschmolzen werden müssen. Verunreinigungen (z.B. Fette auf den Blechen) können jedoch zu Unregelmäßigkeiten und letztlich zu Ausschuss führen. Die Modellfabrik „Vernetzung“ am Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Ilmenau zeigt anhand eines praxisnahen Demonstrators, wie sich der Prozess mit Hilfe von KI verbessern lässt.

KI-Kompetenzzentren als KMU-Anlaufstelle

Viele Unternehmen haben das Potenzial von KI-Anwendungen bereits erkannt, stehen jedoch vor zentralen Herausforderungen: Sie benötigen nachvollziehbare, vertrauenswürdige Technologien, die sie flexibel in ihre Unternehmensprozesse integrieren können. Ihnen fehlen Fachkräfte, die diese Technologien entwickeln und strategisch im Unternehmen implementieren. Oft mangelt es auch an gut aufbereiteten Datenbeständen, um Lernende Systeme optimal zu trainieren und gewinnbringend zu nutzen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, bringen die KI-Kompetenzzentren des Bundes exzellente Wissenschaftler mit Entwicklern und Anwendern aus der Wirtschaft zusammen.

Zahlreiche von Bund, Ländern oder der EU ausgeschriebene Programme und Wettbewerbe fördern die Entwicklung innovativer Digitalisierungsprojekte und KI-Anwendungen. Einige adressieren dabei speziell kleine und mittlere Unternehmen.

Digital Jetzt

Das Förderprogramm Digital Jetzt – Investitionsförderung für KMU bietet kleinen Mittelständlern finanzielle Zuschüsse, um Investitionen in die Digitalisierung anzuregen. Bewerben können sich mittelständische Unternehmen aus allen Branchen (inklusive Handwerksbetriebe und freie Berufe) mit 3 bis 499 Beschäftigten. Gefördert werden Investitionen in digitale Technologien und damit verbundene Prozesse und Änderungen im Unternehmen. Hierzu gehören insbesondere Hard- und Software, welche die interne und externe Vernetzung der Unternehmen fördern, z.B. datengetriebene Geschäftsmodelle, Künstliche Intelligenz (KI), Cloud-Anwendungen, Big Data, Sensorik, 3D-Druck sowie IT-Sicherheit und Datenschutz. Gefördert wird zudem die Qualifizierung der Beschäftigten, insbesondere zur Erarbeitung und Umsetzung einer digitalen Strategie, zu IT-Sicherheit und Datenschutz sowie grundsätzlich zu digitalem Arbeiten.

Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) ist mit jährlich über 3.000 Technologieentwicklungs-Projekten das größte Programm der Bundesregierung zur Förderung des innovativen Mittelstandes. Es unterstützt branchen- und themenoffen marktorientierte technische Forschungs- und Entwicklungsprojekte von KMU und deren Kooperationspartnern aus der Forschung (inkl. Hochschulen). Gefördert werden Einzelprojekte, nationale bzw. internationale Kooperationsprojekte oder Innovationsnetzwerke. Etwa 75 Prozent der geförderten Unternehmen haben weniger als 50 Beschäftigte. Die Vernetzung der Akteure spielt eine wichtige Rolle.

KMU-innovativ

Die Förderinitiative KMU-innovativ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) bietet Mittelständlern einen vereinfachten und schnellen Zugang zu Fördermitteln und eignet sich insbesondere auch für Förderneulinge. Ein Lotsendienst beantwortet alle Fragen der Antragsteller, die Begutachtung von Projektskizze und Prüfung des Antrags dauert jeweils zwei Monate. Gefördert werden innovative Projekte mit hohe Verwertungschancen aus folgenden Technologiefeldern: Biotechnologie, Elektronik, Autonomes elektrisches Fahren, Forschung für die zivile Sicherheit, Informations- und Kommunikationstechnologien, Materialforschung, Medizintechnik, Mensch-Technik-Interaktion, Photonik und Quantentechnologien, Produktion, Ressourceneffizienz und Klimaschutz

Eine Übersicht über weitere aktuelle Förderbekanntmachungen zu Entwicklung und Einsatz von Künstlicher Intelligenz finden Sie hier.

Stolpersteine beim Einsatz von KI

1. Isolierte KI-Anwendungsfälle ohne Mehrwert

Viele Unternehmen implementieren KI, ohne zu reflektieren: Passt ein bestimmter Anwendungsfall zu den Zielen der Organisation? Ist der angenommene potenzielle Mehrwert realistisch? KI ist kein Selbstzweck. Wichtig: Klar herausarbeiten, wie KI-Lösungen einen Mehrwert erzeugen oder neue Geschäftsmodelle ermöglichen.

2. Nicht skalierbare Anwendungsfälle

KI-Pilotprojekte erfolgreich zu skalieren scheitert oft an der Datenverwaltung, die teilweise in der Pilotphase gänzlich fehlt. Im Labor werden Modelle oft nur mit Daten aus einer Quelle trainiert, während die Datenbasis in der realen Welt kontinuierlich aktualisiert, gepflegt und optimiert werden sollte. Neue KI-basierte Geschäftsmodelle müssen daher auf einer soliden digitalen Infrastruktur aufgebaut werden.

3. Fehlende Ressourcen und Kapazitäten

Unternehmen mangelt es häufig an Talenten und der nötigen Infrastruktur, um Anwendungsfälle intern zu entwickeln – und Potenziale für neue Geschäftsmodelle zu heben. Problematisch auch: in KI-Dateninfrastruktur investieren, ohne die exakten Anforderungen oder Eignung neuer Hardwarekomponenten für bestimmte Anwendungsfälle zu kennen. Investieren Unternehmen zu wenig, finden sie möglicherweise keine erfahrenen Programmiererinnen und Programmierer. Für diese sind leistungsfähige GPUs (Graphical Processing Units) meist entscheidend für die Attraktivität eines Arbeitgebers. Die Folge: Es werden Personen mit falschen Kompetenzprofilen eingestellt, die nicht in der Lage sind, eine systematische KI-Strategie aufzubauen.

4. Mangelndes Verständnis von Anwendungsfällen

Hohe Investitionen in die Infrastruktur sind indessen auch kein Allheilmittel. Nicht nur die Hardware muss sich eignen, sondern auch die damit verbundene Organisation und Prozesse müssen stimmen, um KI-Geschäftsmodellinnovationen erfolgreich umzusetzen.

5. Fehlende Wartungsstrategie

KI-Projektteams starten die Entwicklung in der Regel mit einem vorläufigen Datensatz, erstellen erste Modelle und evaluieren die Resultate. Je nach Ergebnis wiederholen sie den Prozess. Laufende Anpassungen und Aktualisierungen sind auch nötig, wenn das Modell schon in der Produktion ist – weil sich etwa das Kundenverhalten ändert. Für ein KI-basiertes Geschäftsmodell gilt: Es muss laufend gepflegt und weiterentwickelt werden, da die Qualität von KI-Anwendungen über die Zeit degradieren kann.

Weitere Infos zum Thema liefert unser Bericht Neue Geschäftsmodelle mit Künstlicher Intelligenz.

Fit für KI: Kostenlose Online-Kurse

Was können intelligente Algorithmen leisten? Wie kommen sie zu Ergebnissen? Mit welchen Unsicherheiten sind sie behaftet? Thematisch passende Online-Tutorials können helfen, ein grundlegendes oder auch vertieftes Verständnis zu Methoden und Anwendungen von Künstlicher Intelligenz zu vermitteln.

Elements of AI

Was kann Künstliche Intelligenz – und was nicht? Wer Antworten darauf hat, ist besser in der Lage, die Chancen von KI für das eigene Unternehmen zu bewerten. Der Kurs Elements of AI vermittelt auf anschauliche Art Grundlagenwissen zu KI und kombiniert theoretische Wissensvermittlung mit praktischen Übungen. Das Lerntempo lässt sich individuell bestimmen; mathematische oder Programmierkenntnisse sind nicht erforderlich. Entwickelt wurde der international erfolgreiche Kurs von der finnischen Unternehmensberatung Reaktor und der Universität Helsinki. Lizenznehmer der deutsche Version ist die DIHK-Bildungs-GmbH unter Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

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