Wie macht die intelligente Nutzung von Daten Fabriken fit für die Zukunft?
Im Projekt „Datenfabrik.NRW“ erarbeiten vier Fraunhofer-Institute
(Entwurfstechnik Mechatronik IEM, Materialfluss und Logistik IML,
Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB und Intelligente Analyse-
und Informationssysteme IAIS) konkrete Anwendungen für den vielfältigen
Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Produktion und setzen diese in
realen Produktionsumgebungen bei CLAAS und Schmitz Cargobull um. Das Land
Nordrhein-Westfalen fördert das Zukunftsprojekt mit 9,2 Mio. Euro. Die
Kompetenzplattform KI.NRW nimmt die Datenfabrik.NRW als KI-Flagshipprojekt
in ihr Netzwerk auf.
Ob vorausschauende Fertigung oder intelligente Logistik: das gezielte
Erheben, Auswerten und Nutzen von Produktionsdaten bietet produzierenden
Unternehmen an viele Stellen ihrer Wertschöpfungskette große Chancen ihre
Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Es gibt aber auch Hindernisse, die dem
erfolgreichen Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Produktion
entgegenstehen. Dazu gehören zum Beispiel hohe technische Unsicherheiten
sowie die Sorge vor möglichen tiefgreifenden Veränderungen der bestehenden
Unternehmensarchitektur und der Werkschöpfungsnetzwerke. „Mit dem Projekt
Datenfabrik.NRW bereiten wir den Einsatz Künstlicher Intelligenz in der
Produktion methodisch und strukturiert vor. Gemeinsam mit CLAAS und
Schmitz Cargobull bringen wir die Ergebnisse in die reale Anwendung. Denn
wir sind überzeugt, dass die erfolgreiche Fabrik von morgen auf der
intelligenten Nutzung aller betrieblicher Daten beruht,“ erläutert Prof.
Dr.-Ing. Roman Dumitrescu, Direktor am Fraunhofer-Institut für
Entwurfstechnik Mechatronik IEM.
„Das produzierende Gewerbe ist ein wesentlicher Wirtschaftsfaktor in
Nordrhein-Westfalen. Das Projekt Datenfabrik.NRW soll dafür sorgen, dass
das auch in Zukunft so bleibt und unsere Wirtschaft bestmöglich für die
digitale Transformation gerüstet ist. Ich freue mich, dass wir das Wissen
und die Erfahrungen von Weltmarkführern und Spitzenforschungseinrichtungen
in diesem Projekt bündeln können, um die Produktion in unserem Land
zukunftsfähig zu machen“, sagt der nordrhein-westfälische Wirtschafts- und
Digitalminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart, der das Projekt
Datenfabrik.NRW am 26. Oktober 2021 bei CLAAS in Harsewinkel eröffnete.
KI konkret: Anwendungsorientierte Forschung und Umsetzung ist gefragt
Das Bild der datengetriebenen Zukunftsfabrik mit selbstoptimierenden
Wertschöpfungsprozessen ist bei vielen Unternehmen oft sehr abstrakt. Hier
setzen die vier beteiligten Fraunhofer-Institute mit ihrer
anwendungsorientierten Forschung und praktischen Umsetzungserfahrung an.
Für das Projekt Datenfabrik.NRW haben sie drei Handlungsfelder definiert.
1. Sie identifizieren und entwickeln konkrete Lösungen für den
Einsatz Künstlicher Intelligenz in der industriellen Produktion.
2. Sie ermöglichen einen Transfer von Methoden- und Technologien aus
der Wissenschaft in Unternehmen, um KI-gestützte Lösungen in bestehende
Prozesse und Unternehmensarchitekturen zu integrieren.
3. Sie erarbeiten ein ganzheitliches Veränderungsmanagement, dass
Unternehmen bei der Organisation neuer Prozesse für den Einsatz
Künstlicher Intelligenz unterstützt.
Die Ergebnisse des Projektes Datenfabrik.NRW können von anderen
produzierenden Unternehmen genutzt werden. Besonders anschaulich werden
sie in den beiden Fabriken von CLAAS und Schmitz Cargobull: Hier bringt
das Konsortium KI-Lösungen in Bereichen wie Fabrikplanung, Produktion,
Logistik und Unternehmensarchitektur in die Anwendung.
Neben den Anwenderunternehmen CLAAS und Schmitz Cargobull arbeiten die
Fraunhofer-Institute mit Duvenbeck Kraftverkehr, NTT Data und MotionMiners
zusammen. Sowohl KI.NRW als auch der Spitzencluster it’s OWL unterstützen
die Verbreitung der Projektergebnisse. Das Projekt Datenfabrik.NRW
(Laufzeit 4 Jahre) hat ein Gesamtvolumen von 14,5 Mio. Euro und wird mit
9,2 Mio. Euro durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.
Die beteiligten Fraunhofer-Institute
• Das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM
verfügt über herausragende Kompetenzen auf dem Gebiet des
Prozessmanagements und der Entwicklung, Analyse und Optimierung von
Produktionssystemen, insbesondere auch die Digitalisierung von
Produktionsprozessen. Im Bereich Industrial Data Science steuert das IEM
sein Know-How entlang der Datenverarbeitungskette ins Projekt
Datenfabrik.NRW ein, beginnend bei der Datenakquise und -vorverarbeitung,
über datengetriebene Modellierung bis hin zur Operationalisierung
maschineller Lernverfahren im industriellen Umfeld.
• Das Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML ist die
erste Adresse in der anwendungsorienteierten Logistikforschung. Mit über
600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern wird die gesamte Bandbreite der
Logistik abgedeckt. Die Kernkompetenzen erstrecken sich von der
Intralogistik über die Unternehmenslogistik und das Supply Chain
Management bis hin zu KI und autonomen Systemen. In dem Projekt
Datenfabrik.NRW übernimmt das IML die Koordination und Umsetzung einer
ganzheitlichen Logistikplanung in der Transformation Area „Data-driven
Logistics“.
• Der Standort für Industrielle Automation des Fraunhofer Instituts
für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB-INA ist eine führende
Forschungseinrichtung in den Bereichen der industriellen Automation,
Industrial-IoT, KI in der Industrie und Smart City. Die
Forschungsaktivitäten bilden die gesamte digitale Wertschöpfungskette ab,
vom Sensorsignal über die Infrastruktur bis zur intelligenten Datenanalyse
und Entwicklung verschiedenster KI-Verfahren. In der Datenfabrik.NRW
werden diese Kompetenzen insbesondere bei der Ausgestaltung des „Data-
driven Manufacturing“ und „Data-driven Production Engineering“
eingebracht. Ferner wird die Entwicklung einer übergreifenden IT-
Architektur unterstützt sowie der Breitentransfer gewährleistet.
• Das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und
Informationssysteme IAIS ist eines der führenden Forschungsinstitute auf
den Gebieten Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen und Big Data in
Europa. Die Expertinnen und Experten unterstützen die Industriepartner der
Datenfabrik.NRW zum einen beim Aufbau eines sprachgestützten
Werkerassistenzsystems in der Produktion und zum anderen bei der
Entwicklung und Betrieb (AiDevOps) »hybrider KI« zur informierten Wartung
und vorausschauenden Ressourcenallokation. Zudem leitet das Fraunhofer
IAIS die Kompetenzplattform KI.NRW.
