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„Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“

21.10.2019

Richtlinie zur Förderung von Projekten zum Thema „Lernende Produktionstechnik – Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion (ProLern)“

Die Produktionstechnik steht vor großen Herausforderungen. Es gibt einen Trend zur Individualisierung von Produkten und damit zu kleineren Losgrößen. Innovationszyklen werden kürzer und die Zeit von der Produktidee bis zum industriell hergestellten Produkt verkürzt sich. Die herzustellenden Produkte werden immer komplexer hinsichtlich Design, verwendeter Materialien und Funktionen. Die Kunden verlangen kurze Lieferzeiten, haben aber mitunter bis kurz vor Auslieferung noch Änderungswünsche am Produkt. Sie stellen höhere Qualitätsanforderungen und erwarten niedrige Preise. Damit erhöhen sie den Druck auf die Hersteller im weltweiten Wettbewerb.

Zur Erfüllung der Anforderungen spielt für die Produkthersteller neben der Beherrschung der Produktionsprozesse der Einsatz von modernen Produktionsanlagen eine entscheidende Rolle. Sowohl Technologien als auch die eingesetzten Produktionsanlagen werden anspruchsvoller und komplexer und müssen trotzdem von den Nutzern jederzeit beherrscht werden. Den sich daraus ergebenden Herausforderungen müssen sich auch die Produktionsausrüster stellen.

Mit der Umsetzung der höheren Anforderungen an die Produktionsausrüstungen stellen sich unter anderem Fragen der Bedienung und Steuerung sowie Überwachung der Anlagen und der Prozesse. Industrie 4.0-Technologien, insbesondere auch Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI), können dem Menschen notwendige Informationen für die Situationseinschätzung und Entscheidungsfindung bereitstellen.

Durch den verstärkten Einsatz von Industrie 4.0-Technologien, z. B. durch den Einsatz von Sensoren in den Produktionsanlagen, wird bereits heute eine Vielzahl von betriebs- und produktspezifischen Daten erfasst. Weitere Daten stehen aus der Produktentwicklung, der Arbeitsvorbereitung und der Qualitätskontrolle zur Verfügung. Die Identifizierung, Aufbereitung, Auswertung und Nutzung der verfügbaren anlagen- und technologierelevanten Daten zur Optimierung der Produktionsanlagen und -verfahren sind gegenwärtig aber noch unzureichend und von Brüchen begleitet. Außerdem stellt sich vor dem Hintergrund der Verkleinerung von Losgrößen auch die Frage, ob die Interpretation der bereits vorhandenen Daten ausreichend für ein sicheres Anlagen- und Prozessverständnis ist oder ob gegebenenfalls weitere Daten zielgerichtet zu erheben sind.

In der deutschen Produktionstechnik gibt es ein beachtliches Domänenwissen. Dieses Wissen durch die Nutzung moderner Technologien wie der KI zu erhalten und zu erweitern, ist eine Herausforderung. Dabei gilt es für Anlagenhersteller und -betreiber, Alleinstellungsmerkmale auf dem Weltmarkt zu festigen oder zu schaffen.

Diese Bekanntmachung reiht sich in die Förderaktivitäten der unterschiedlichen Ressorts der Bundesregierung zum Thema Industrie 4.0 ein. Mit der Bekanntmachung wird ein Beitrag dazu geleistet, Methoden und Modelle der KI in einer produktionsnahen Anwendung weiterzuentwickeln und zu erproben.

Ein wesentliches Anliegen dieser Bekanntmachung ist es, den Einsatz von KI-Technologien in der Produktion insbesondere durch die Entwicklung, Erprobung und prototypische Einführung einer lernenden Produktionstechnik zu beschleunigen.

 

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