Künstliche Intelligenz für die Prozesse der Zukunft

In jedem Unternehmen laufen täglich unzählige Prozesse ab: Produkte werden entwickelt und gefertigt, Aufträge bearbeitet, Kundenanfragen beantwortet oder Lieferketten gesteuert. Dabei entstehen große Mengen digitaler Spuren – beispielsweise in ERP-Systemen, Produktionsanlagen oder Kommunikationsplattformen. Die zentrale Frage unserer Forschungsgruppe lautet: Wie können wir diese Informationen mit Hilfe moderner Methoden der Künstlichen Intelligenz nutzbar machen, um Prozesse besser zu verstehen, effizienter zu gestalten und zukunftsfähig weiterzuentwickeln?

Ein wichtiger Baustein unserer Arbeit ist Process Mining. Process Mining ermöglicht es, aus den digitalen Spuren der Unternehmensaktivitäten sichtbar zu machen, wie Prozesse tatsächlich ablaufen – und nicht nur, wie sie ursprünglich geplant wurden. Dadurch können beispielsweise Engpässe erkannt, Abweichungen identifiziert oder Verbesserungspotenziale aufgedeckt werden. Unsere Forschung geht dabei über die reine Analyse bestehender Prozesse hinaus: Wir entwickeln KI-basierte Methoden, die den gesamten Process Lifecycle unterstützen – von der Erfassung und Strukturierung von Prozessinformationen über die Erschließung relevanter Datengrundlagen und die Analyse von Prozessen bis hin zu ihrer operativen Unterstützung und kontinuierlichen Überwachung.

Prozessmodelle als operativ nützliche Prozessbeschreibungen

Unser Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von KI-gestützten Automatisierungen für Unternehmensprozesse. Dazu erforschen wir beispielsweise Methoden, um Prozessinformationen – etwa aus Textdokumenten, Interviews, Bildern oder Ereignisprotokollen der in die Prozesse eingebundenen IT-Systeme – automatisiert in formale Prozessmodelle und maschinenverständliche Regeln zu überführen. Diese Modelle können anschließend genutzt werden, um Prozesse zu analysieren, zu optimieren oder teilweise automatisiert zu steuern.

Eine besondere Vision unserer Forschungsarbeit ist, dass die Erstellung und Nutzung von Prozessmodellen künftig deutlich einfacher wird: Eine Mitarbeiterin oder ein Mitarbeiter beschreibt einen Prozess beispielsweise in einem Gespräch, während eine KI im Hintergrund ein strukturiertes Prozessmodell erstellt. Dieses Modell kann anschließend automatisch für die operative Prozessunterstützung genutzt werden oder dabei helfen zu überprüfen, ob Prozesse im Alltag tatsächlich so umgesetzt werden, wie sie vorgesehen sind. Dazu werden Prozessmodelle mit den vielfältigen digitalen Spuren eines Unternehmens verglichen – etwa mit Aufzeichnungen aus ERP-Systemen oder Produktionsumgebungen.

KI für eine effiziente Prozessausführung

Neben der Erstellung von Prozessmodellen erforschen wir Methoden, die Unternehmen während der laufenden Prozessausführung unterstützen. Ein Beispiel ist die prädiktive Prozessvorhersage: Mithilfe von Prozessdaten und zusätzlichen Informationsquellen kann eine KI vielleicht frühzeitig erkennen, ob beispielsweise in einem Fertigungsprozess Qualitätsprobleme entstehen könnten, wann bestimmte Ressourcen benötigt werden oder wie hoch die verbliebene Prozessdurchlaufzeit ist. Darüber hinaus untersuchen wir, wie KI einzelne Prozessschritte unterstützen oder automatisieren kann, um Mitarbeitende zu entlasten und Prozesse robuster zu gestalten.

Für diese Aufgaben nutzen wir ein breites Spektrum moderner KI-Methoden. Dazu gehören aktuelle Ansätze wie Large Language Models (LLMs), die beispielsweise bei der Verarbeitung natürlicher Sprache (und anderer Modalitäten) neue Möglichkeiten eröffnen. Gleichzeitig betrachten wir diese Technologien aus einer wissenschaftlichen Perspektive und vergleichen sie mit spezialisierten, effizienteren oder besser erklärbaren Verfahren – etwa individuell trainierten neuronalen Netzen oder Methoden der erklärbaren KI. Dabei richten wir uns nach dem Motto: KI-Einsatz niemals zum Selbstzweck und niemals rein hype-gesteuert.

Unsere Forschung, Praxisbezug und der Blick über den Tellerrand

Unsere Forschungsgruppe verfügt über Erfahrung in regionalen, nationalen und europäischen Forschungs- und Transferprojekten. Dazu gehören unter anderem Projekte zur Erforschung des Einsatzes von KI im Helpdesk-Umfeld, durch den Europäischen Sozialfonds unterstützte Vorhaben zur Verbindung von Wissenschaft und Industrie sowie anwendungsnahe Forschungsarbeiten beispielsweise in der bildgebenden Medizin und der Materialforschung. Diese Erfahrungen ermöglichen es uns, wissenschaftliche Fragestellungen mit konkreten Herausforderungen aus der Praxis zu verbinden.

Wir freuen uns über den Austausch mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die gemeinsam mit uns neue Ideen entwickeln möchten. Dabei liegt unser Schwerpunkt auf Process Mining und KI-gestützter Prozessintelligenz, gleichzeitig interessieren wir uns auch für neue Anwendungsfelder, in denen unser KI-Know-how einen Beitrag leisten kann. Wir unterstützen gerne bei der Entwicklung und Beantragung von Forschungsprojekten und möchten gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft Lösungen schaffen, die Menschen und Organisationen helfen, aktuelle Herausforderungen – von wirtschaftlichen Veränderungen bis hin zu gesellschaftlichen und ökologischen Fragestellungen – besser zu bewältigen.

Auch Kooperationen mit Forschungspartnern aus anderen Disziplinen sind für uns besonders spannend. Wir möchten unser KI-Know-how gerne in neue Anwendungsfelder einbringen und sind daher offen für gemeinsame Projekte beispielsweise mit Partnern aus der Meeresforschung oder Archäologie. Sprechen Sie uns gerne an!