Verteilte künstliche Intelligenz 

Das AuT-Projekt wurde von der Universität Würzburg, Lehrstuhl für Informatik VI (Prof. Dr. Frank Puppe) im Unterauftrag an IUK erteilt und hier 1995-97 von Susanne Ziegler unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Malsch (TU Hamburg-Harburg) durchgeführt. Ziel war die Entwicklung und Erprobung eines KI-Systems für die Diagnose von Druckpressen der Koenig & Bauer-Albert AG Würzburg.

Wegen der Komplexität des für die Maschinendiagnose erforderlichen Wissens sollten Experten aus verschiedenen technischen Bereichen eigenverantwortlich kleine Wissensbasen aufbauen, die durch zusätzliches integratives Wissen zu einem verteilten Expertensystem verknüpft werden sollten. IUK bearbeitete dabei den Bereich Service-Support.

Kooperierende Diagnostik-Expertensysteme zur Komplexitätsreduktion bei der Entwicklung sehr großer Wissensbasen

Projektpartner:

Universität Würzburg, Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz und angewandte Informatik

IUK GmbH Institut für sozialwissenschaftliche Technikforschung (bis 31.12.1998, dann TUHH-Technologie GmbH)

Koenig & Bauer - Albert AG, Würzburg

Projektförderung: BMBF, Referat Arbeit und Technik (Förderkennzeichen: 01 Hp 844/0)

Laufzeit: 1.7.95 - 31.10.98

Gesamtleitung: Prof. Dr. Frank Puppe, Universität Würzburg

Leitung des soziologischen Teilprojekts: Susanne Ziegler

Mitarbeiterin: Sabine Schwingeler

Projektbeschreibung

Ziel des Projekts war die Erarbeitung einer nutzerorientierten Methodologie für die Systementwicklung wissensbasierter Diagnose- und Informationssysteme im Unternehmen. Sie umfaßte technische, organisatorische und qualifikatorische Bereiche.

Die Realisierung erfolgte in der Montage- und Serviceabteilung der Koenig & Bauer - Albert AG.Das Diagnose- und Informationssystem, das auf dem Expertensystem-Shell-Baukasten D3 basiert, unterstützt die Störfallsuche bei Druckmaschinen zur Optimierung des betrieblichen Kundendienstes, z.B. als

• Service-Support-System für den Außendienst
• Hotline-Support-System für den Telefondienst
• Wartungssystem für die kundeneigene Instandhaltung.

Die Entwicklung und Einführung des Systems folgte einem Konzept, das als “direkter Wissenserwerb” (Puppe) oder “Selbstakquisition” (Malsch) bezeichnet wird. Der Aufbau der System-Wissensbasen erfolgt durch eine Gruppe ausgewählter Fachexperten und nicht durch externe Wissensingenieure. Dieses Konzept geht damit einen Schritt über die klassische partizipative Systementwicklung hinaus: Die Anwender werden nicht nur an der Systementwicklung beteiligt, sondern entwickeln und pflegen die Systeme selbst. Dieses Vorgehen bietet sowohl Chancen einer Rationalisierung des Entwicklungs- und Wartungsprozesses als auch die einer anwendergerechten Systemgestaltung.Es ist jedoch an verschiedene Voraussetzungen geknüpft, die im Projekt erarbeitet wurden:

Organisatorische Voraussetzungen: Die Phasen der Projektvorbereitung, des Projektmanagements und der Systemeinführung wurden durch Organisationsanalysen und Beratung des Kooperationsbetriebes unterstützt, insbesondere durch

• eine Evaluation der betrieblichen Informationsflüsse und der Arbeitssituation
• Durchführung und Abgleich von Ziel- und Bedarfsanalyse des Unternehmens
• Personalplanungsentwürfe zur Einbettung der Entwicklungstätigkeit des Expertenteams in die Arbeitsorganisation
• Prototypenevaluation im Arbeitskontext
• ein anwendungsbezogenes Konzept zur Aktualisierung und Wartung des Diagnose- und Informationssystems
• und eine Evaluation des Diagnostik-Shell-Baukastens D3 .

Der auf der Basis der Projekterfahrungen entwickelte “Leitfaden für die betriebliche Einführung von Diagnose- und Informationssystemen unterstützt alle drei Projektphasen.

Qualifikatorische Voraussetzungen:

Die Qualifizierung der Fachexperten für die Implementation ihres Erfahrungswissens erfolgte durch Schulungen zur Wissenstrukturierung, zur Bedienung der Wissenseingabeschnittstelle und zur Nutzung relevanter Problemlöser für den Aufbau der Wissensbasen. Die Qualifizierung wird auch durch das Tutorial “Entwicklung von Wissensbasen mit D3” unterstützt.

Technische Voraussetzungen:

D3 stellt eine grafische Wissenseingabeschnittstelle bereit, die keine Programmiersprachenkenntnisse erfordert. Die Erweiterung um das Modul COOP-D3 ermöglicht die Modularisierung großer Wissensbestände durch verteiteltes Problemlösen und bietet damit die Möglichkeit, daß eine Expertengruppe gleichzeitig am Aufbau der Wissensbasen arbeiten kann. Die Integration in ein Informationssystems gewährleistet die Integration weiterer arbeitsrelevanter Dokumente wie Reparaturanleitungen, Konstruktionszeichnungen, Stücklisten.

Veröffentlichungen:

Ziegler, S.; Schwingeler, S.: Rekontextualisierung als Konzept einer Systemschulung. In: Pahl, J.-P. (Hg.): Lern- und Arbeitsumgebungen zur Instandhaltungsausbildung. Kallmeyer’sche Verlagsbuchhandlung GmbH; Seelze-Velber, 1996

Schwingeler, S.; Ziegler, S. ; Malsch, T.: Die Kontextualität als Orientierungsgröße für die Im­plementation von Expertensystemen. In: Pahl, J.-P. (Hg.): Instandhaltung. Arbeit - Technik -Bildung. Kallmeyer’sche Verlagsbuchhandlung GmbH; Seelze-Velber, 1998, S. 83-100

Bamberger, S.; Schwingeler, S.; Ziegler, S.: KBA-D3: Ein wissensbasiertes Diagnose- und Informationssystem für Druckmaschinen. In: KI 4 / 1998, S. 54-59

Ziegler, S.: Mit Kanonen auf Spatzen geschossen? Der Diagnostik-Shell-Baukasten D3 und seine Nutzung durch Facharbeiter. In: Puppe, F.; Fensel, D.; Köhler, J.; Studer, R.; Wetter, T.: XPS-99. 5th German Conference on Knowledge-Based Systems. International Report of Würzburg University, Institute of Informatics, March 1999, S. 165-174

Ziegler, S.: Der automatisierte Wissenserwerb im Kontext der Kommunikation. Ein Vorschlag zur Entwicklung von Expertensystemen durch die Experten. In: Arend, U.; Eberleh, E.;Pitschke, K.: Sofware-Ergonomie ‘99. Design von Informationswelten. B.G. Teubner Verlag, Stuttgart, Leipzig 1999, S. 345-352

Ziegler, S.; Bamberger, S.; Schwingeler, S.; Malsch, T.; Puppe, F.: Innovationen im Bereich wissensbasierter Diagnostik. In: ZWF Zeitschrift für den wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 94. Jahrgang, Heft 5, 1999, S. 268-272

Ziegler, S.: Expertensysteme und interdisziplinäre Kommunikation. In: Puppe, F.; Ziegler, S.; U. Martin; Hupp, J.: Wissensbasierte Diagnosesysteme im Service-Support. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg New York, 2000

Ziegler, S.; Schwingeler, S.: Tutorial für die Entwicklung von Wissensbasen mit D3. In: Puppe, F.; Ziegler, S.; U. Martin; Hupp, J.: Wissensbasierte Diagnosesysteme im Service-Support. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg New York, 2000

Puppe, F.; Ziegler, S.; U. Martin; Hupp, J.: Wissensbasierte Diagnosesysteme im Service-Support. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg New York, 2000