Hochschule Reutlingen
30.03.2022

Optimierung von Produktionsprozessen durch KI

Das Forschungsprojekt MetaLearn optimiert die Herstellung kundenspezifischer Produkte.

Von Sven Rottner

Die Produktion von Werkzeugen und Bauteilen für Automobilzulieferer ist teilweise zeit- und kostenaufwändig. Die Anforderungen sind mitunter sehr kundenspezifisch. Hinzu kommen Qualitätsmängel, die durch Werkzeugverschleiß zustande kommen. Das Forschungsprojekt MetaLearn eines Teams aus Wissenschaftlern der ESB Business School möchte diesen Problemen nun mit künstlicher Intelligenz (KI) begegnen. In zwei international agierenden Unternehmen sollen KI-Algorithmen untersucht und erprobt werden, die in Produktionsprozessen entscheidungsunterstützend fungieren. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Ziel von MetaLearn ist die Erhöhung der Produktqualität sowie die Verkürzung von Anlauf- und Rüstzeiten bei der Herstellung kundenspezifischer Produkte mit niedriger Stückzahl mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI.) Besonders die Rüstzeiten und vermeidbare Qualitätsmängel haben erheblichen Einfluss auf die Produktionskosten und die Fertigungsdauer. Die im Projekt erarbeiteten und erprobten KI-Algorithmen sollen diese Faktoren günstig beeinflussen.

Prof. Dr. Günter Bitsch, Leiter des Projekts an der ESB Business School, gibt zu bedenken, dass die Wirkzusammenhänge individueller Produktionsprozesse bislang unzureichend erforscht sind: „Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz erhoffen wir uns in diesem Bereich eine echte Verbesserung. Beispielsweise könnte der Werkzeugverschleiß durch Bilderkennung früher entdeckt werden, was sich positiv auf die Produktqualität auswirkt.“

Konkret forscht das Projekt in den Bereichen Spezialwerkzeug- und Getriebeproduktion. Mit der J. M. Voith SE & Co. KG und der Paul Horn GmbH arbeitet das Forscherteam dabei mit zwei international agierenden Unternehmen zusammen, die sich durch sehr kundenspezifische Anforderungen auszeichnen.

Die von KI ermittelten optimalen Produktionsparameter werden in den beiden Betrieben auf technologische Akzeptanz, Durchführbarkeit sowie auf Zeit- und Kostenvorteile überprüft. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen perspektivisch auf weitere Unternehmensbereiche übertragen werden. Maßgeschneiderte Unterstützung bei der Implementierung der KI-Lösungen erhält das Projekt von der Layer7 AI GmbH sowie dem Forschungszentrum Informatik (FZI)

Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen seiner Maßnahme „Lernende Produktionstechnik – Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion (ProLern)“. Das Ministerium unterstützt damit gezielt Projekte, die die Leistungsfähigkeit von Maschinen und Ausrüstungen der Fertigungstechnik durch KI erhöhen.