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Barbara Hinderer | July 28, 2023

KI in der Produktentwicklung

KI in der Produktentwicklung

Generative KI - Die nächste Produktivitätsrevolution in der Produktentwicklung

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Einsatz von generativer Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktentwicklung (R&D). Die generative AI zeigt Potenziale in der Steigerung der Produktivität und Effizienz in der Produktentwicklung und anderen Geschäftsfunktionen. Beispielsweise kann sie in der Pharma- und Chemieindustrie zur Beschleunigung der Entwicklung neuer Medikamente und Materialien eingesetzt werden. 

Zudem hat sie auch Anwendungsmöglichkeiten in anderen Bereichen wie der Verbesserung des Designs, der Produkttests und der Materialoptimierung. Generative AI kann multimodale Fähigkeiten nutzen und in Branchen wie Einzelhandel und Bankwesen einen beträchtlichen Mehrwert bieten. Die geschätzten Potenziale von generativer AI sind in den untersuchten Industrien beträchtlich, könnten jedoch noch weiter steigen, wenn die Technologie zu bahnbrechenden Innovationen führt.

Industrie-Spotlights zeigen detaillierte Analysen der Anwendungsmöglichkeiten von generativer AI in bestimmten Branchen.

Einführung

Die Welt der künstlichen Intelligenz (KI) hat sich weiterentwickelt, und generative KI steht dabei an vorderster Front. Generative KI ermöglicht es Forschern, innovative Wege zu beschreiten, um Marktanalysen, Designprozesse, Simulationen und physische Tests zu verbessern. In diesem Blogartikel werden wir einen Blick auf die aufregenden Möglichkeiten werfen, die sich durch den Einsatz von GenAI eröffnen.

Generative AI in der Marktforschung und Produktentwicklung: Marktberichte, Ideenfindung und Produktentwürfe erhalten durch den Einsatz von generativer KI eine ganz neue Dimension. Forscher können mithilfe dieser Technologie promptbasierte Entwürfe und Designs generieren, was ihnen ermöglicht, schneller und effizienter zu iterieren. Die virtuellen Simulationen werden optimiert, wenn neue Deep Learning Techniken in die generative KI integriert werden, und auch die Planung physischer Tests wird effizienter und zeitlich reduziert.

Die Rolle von generativer KI in der Produktentwicklung

In der Produktforschung und -entwicklung wird generative KI bisher nicht vollständig ausgeschöpft. Doch unsere Forschung deutet darauf hin, dass sie erhebliches Potenzial birgt. In der Pharma- und Chemieindustrie hat generative KI bereits Einzug gehalten und unterstützt die generative Gestaltung von Kandidatenmolekülen für die beschleunigte Entwicklung neuer Medikamente und Materialien. Doch die Anwendungsmöglichkeiten reichen noch weiter, von größeren physischen Produkten bis hin zu elektrischen Schaltkreisen und vielem mehr.

Frühe Forschungsanalysen zeigen die Anwendung von Generativer Künstlicher Intelligenz (Gen AI) in verschiedenen Bereichen der Produktentwicklung:

Marktforschung und Ideenfindung: Forscher nutzen Gen AI, um die Marktberichterstattung zu verbessern, Ideen zu generieren und Produkt- oder Lösungsentwürfe zu erstellen.

Virtuelles Design: Durch Gen AI können promptbasierte Entwürfe und Designs generiert werden, was schnelle Iterationen mit mehr Designoptionen ermöglicht.

Virtuelle Simulationen: In Kombination mit neuen generativen Design-Techniken beschleunigt Gen AI die virtuelle Simulationsphase und optimiert sie.

Planung von physischen Tests: Forscher optimieren Testfälle für effizientere Tests, wodurch die Zeit für physischen Aufbau und Test reduziert wird.

Produktentwicklung (R&D): Gen AI birgt erhebliches Potenzial für Produktentwicklung und Forschung, mit Produktivitätssteigerungen von 10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten für Forschung und Entwicklung.

Beispielhaft nutzen Unternehmen in den Bereichen Life Sciences und Chemie generative AI-Modelle in der Forschung und Entwicklung, um den Prozess der Entwicklung neuer Medikamente und Materialien zu beschleunigen. Entos, ein Biotechnologie-Unternehmen, verwendet Gen AI in Verbindung mit automatisierten Entwicklungs-Tools, um kleine Molekültherapeutika zu entwerfen. Diese Prinzipien können jedoch auch auf andere Produkte angewendet werden, darunter größere physische Produkte und elektrische Schaltkreise, u. a.

Multimodale Möglichkeiten von Generative KI 

Generative KI zeigt nicht nur Potenziale im textbasierten Bereich, sondern auch in anderen Modalitäten wie Bildgenerierung, Audio und Video. In der Marketingwelt kann diese Technologie zur Erzeugung von Werbematerial und anderen Marketinginhalten eingesetzt werden. Die Anwendung in der Medienindustrie, beispielsweise im Game Design, zeigt bereits heute vielversprechende Ergebnisse.

GenAI eine Produktivitätsrevolution

Generative AI steht kurz davor, eine Produktivitätsrevolution in verschiedenen Bereichen einzuleiten. Von der Marktforschung bis zur Produktentwicklung und darüber hinaus bietet diese Technologie vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Ihr Potenzial reicht weit über den bisherigen Einsatz in textbasierten Anwendungen hinaus und könnte die Art und Weise, wie Unternehmen arbeiten, grundlegend verändern. Wir können gespannt sein auf die kommenden Entwicklungen und die bahnbrechenden Innovationen, die generative KI in der Zukunft mit sich bringen wird.

Die Technologie hat die Arbeitswelt seit Jahrzehnten verändert. Maschinen haben den Arbeitnehmern verschiedene “Superkräfte” verliehen, von industriellen Maschinen, die körperliche Aufgaben erledigen, bis hin zu Computern, die Wissensarbeiter bei komplexen Berechnungen unterstützen. Nun steht die Anwendung von generativer Künstlicher Intelligenz (KI) im Mittelpunkt, und sie könnte die Arbeitswelt erneut revolutionieren. In diesem Blogartikel betrachten wir die Auswirkungen der generativen KI auf Arbeitsaktivitäten, wirtschaftliches Wachstum und Produktivität.

Hier sind einige der Auswirkungen, die Gen AI auf die Produktentwicklung haben kann:

Ideengenerierung und Kreativität: Gen AI kann bei der Generierung neuer Ideen und kreativer Ansätze für Produkte und Dienstleistungen unterstützen. Es kann verschiedene Möglichkeiten und Variationen vorschlagen, die menschlichen Entwicklern möglicherweise nicht in den Sinn gekommen wären.

Beschleunigte Produktentwicklung: Durch den Einsatz von Gen AI können Entwicklungsprozesse beschleunigt werden. Die KI kann iterative Design- und Entwicklungszyklen schneller durchführen, was zu einer verkürzten Time-to-Market führt.

Personalisierung: Mithilfe von Gen AI können Produkte besser an die individuellen Bedürfnisse und Vorlieben der Kunden angepasst werden. Dies ermöglicht eine höhere Personalisierung von Produkten und Dienstleistungen, was die Kundenzufriedenheit steigern kann.

Fehlererkennung und Optimierung: Gen AI kann bei der Identifizierung von Fehlern oder Schwachstellen in Produktentwürfen und -prozessen unterstützen. Durch das kontinuierliche Lernen und die Optimierung kann die KI die Produktqualität verbessern.

Automatisierung von Aufgaben: Die Verwendung von Gen AI kann bestimmte Aufgaben in der Produktentwicklung automatisieren. Dadurch werden menschliche Ressourcen freigesetzt, die sich auf komplexere oder strategischere Aufgaben konzentrieren können.

Marktforschung und Trendanalyse: GenAI kann Daten aus verschiedenen Quellen analysieren und Trends in den Vorlieben der Verbraucher sowie in der Branche identifizieren. Dies ermöglicht es Unternehmen, ihre Produkte besser auf die Marktbedürfnisse abzustimmen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Einsatz von GenAI auch Herausforderungen mit sich bringen kann, wie ethische Bedenken, Datenschutzfragen und die Notwendigkeit einer angemessenen Überwachung, um unerwünschte Auswirkungen zu vermeiden. Dennoch bietet Gen AI in der Produktentwicklung ein vielversprechendes Potenzial, das die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen stärken kann.

Deep Learning Surrogates - Die perfekte Ergänzung

Die Kombination von generativer KI mit Deep Learning Surrogates eröffnet noch mehr Möglichkeiten und Vorteile. Deep Learning Surrogates sind in der Lage, (Multi)physik-basierte Simulationen in kürzester Zeit durchzuführen und beschleunigen somit den Entwicklungsprozess erheblich. Durch die Integration dieser beiden Technologien können komplexe Designs schneller getestet und die Entscheidungsfindung in der Produktentwicklung optimiert werden.

Potenzial in verschiedenen Branchen: Generative KI zeigt ein enormes Potenzial in verschiedenen Branchen. Beispielsweise könnte der Einzelhandel durch den Einsatz von generativer KI in Marketing- und Kundendienstfunktionen einen zusätzlichen Wert von 310 Milliarden Dollar erzielen. Im High-Tech-Bereich liegt das Hauptpotenzial in der Beschleunigung der Softwareentwicklung. Diese Technologie hat das Potenzial, in vielen anderen Branchen ebenfalls erhebliche Werte zu generieren und die Effizienz in verschiedenen Geschäftsfunktionen zu steigern.

Die Zukunft der Arbeit mit GenAI

Die Zukunft der Arbeit durch Generative AI: Generative AI hat das Potenzial, individuelle Arbeitsaktivitäten zu automatisieren und die Arbeitsweise von Wissensarbeitern zu verbessern. Ähnlich wie bei älteren Technologien kann die Generative AI Arbeitnehmer in ihrem Tätigkeitsfeld unterstützen und ergänzen. Allerdings unterscheidet sich die Anwendung dieser Technologie von älteren Technologien, diese werden in einem nächsten Artikel gezeigt.

Die Auswirkungen von technologischer Automatisierung: In früheren Analysen schätzte das McKinsey Global Institute, dass die Hälfte der Arbeitszeit von Arbeitnehmern auf Aktivitäten entfiel, die potenziell durch technologische Automatisierung automatisiert werden könnten. Die Einführung von Technologien erfolgt jedoch nicht über Nacht. Es bedarf Zeit, um Lösungen zu entwickeln und diese wirtschaftlich sinnvoll einzusetzen. 

Veränderungen in der Arbeitswelt sind nicht ungewöhnlich: Die Mischung von Arbeitsaktivitäten und Berufen kann sich im Laufe der Zeit stark verändern. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung der Arbeit eines Landwirts, der heute dank moderner Technologie auf Marktdaten und Wetterprognosen zugreifen kann. Große Veränderungen im Arbeitsmarkt sind keine Seltenheit, aber sie können individuelle Arbeitnehmer vor Herausforderungen stellen. Die wirtschaftlichen Herausforderungen der demografischen Entwicklung erfordern auch eine Steigerung der Arbeitsproduktivität, um Wirtschaftswachstum und Wohlstand zu fördern.