Fraunhofer IAO | Digital BusinessKI direkt am Werkzeug in der Fertigung – effizient, autonom, vernetzt
MODAI: Entwicklung von On-Device-AI und Datenraumtechnologie für die Fertigung
Herausforderung
Die Fertigungsindustrie steht vor erheblichen Herausforderungen, um den Wandel hin zu autonomen und effizienteren Produktionsprozessen zu bewältigen. Hierbei sind innovative Technologien erforderlich, die eine präzise Datenerfassung, eine flexible Integration sowie leistungsfähige, aber gleichzeitig ressourcenschonende KI-Modelle ermöglichen. Ziel ist es, Prozesse nicht nur zu optimieren, sondern auch international standardisierte Lösungen zu schaffen, die eine globale Vernetzung und Skalierung ermöglichen, während Künstliche Intelligenz (KI) die Entscheidungsfindung durch datengetriebene Einblicke unterstützt.
Methodik
Das Projekt MODAI (Entwicklung einer KI- und Datenraum-gestützten, selbstoptimierenden, autonomen Fabriktechnologie auf dem Gerät für bahnbrechende Innovationen in der Fertigung und Plattformnutzung) setzt auf die Entwicklung präziser Sensoren und Edge-Systeme zur Datenerfassung sowie einer spezialisierten On-Device-KI-Plattform für Fertigungsprozesse. Leichtgewichtige und beschleunigte KI-Modelle sorgen für eine effiziente Nutzung direkt an den Maschinenwerkzeugen. Eine Middleware auf Basis internationaler Standards ermöglicht die nahtlose Integration und Freigabe von Fertigungsdaten.
Zudem werden KI-basierte Lösungen für Rezepturoptimierung und Qualitätsprognosen entwickelt und der Produktionsprozess optimiert. So wird durch eine frühzeitige Verschleiß- oder Änderungserkennung u. a. die Qualität der Werkstücke verbessert. Durch die Verknüpfung von Demo-Fabriken in Korea und Deutschland mit Kundenunternehmen werden die Technologien praxisnah validiert. Gleichzeitig entstehen neue Geschäftsmodelle, wie Equipment as a Service (EaaS), die die Verbreitung der Innovationen fördern.
Ergebnis
Das Projekt erzielt sowohl technologische als auch kommerzielle Fortschritte. Durch die Entwicklung standardbasierter Technologien wird die Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen gesichert. Die Bereitstellung eines integrierten Pakets der On-Device-KI-Plattform erhöht die Benutzerfreundlichkeit und unterstützt eine einfache Anwendung in der Fertigungsindustrie. Zudem fördert das Projekt die Verbreitung intelligenter autonomer Technologien, die die heimische Fertigungsindustrie nachhaltig stärken. Die entwickelten Lösungen dienen als Vorzeigeprojekte für fortschrittliche Anwendungen in der Praxis.
Auch wirtschaftlich hat das Projekt klare Ziele. Es plant eine Expansion in die Walz-, Bearbeitungs- und Pressindustrien sowohl national als auch international durch cloudbasierte Plattformdienste.