18. JANUAR 2019

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Auf dem Weg zur Karlsruher Forschungsfabrik


Mit dem Spatenstich hat die „Karlsruher Forschungsfabrik“ ihren baulichen Anfang genommen. In der 15-Millionen-Anlage sollen ab Ende 2020 neue Produktionsverfahren mithilfe von Digitalisierung deutlich schneller geplant, getestet und in die Industrie überführt werden.
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Die industrielle Fertigung muss sich im Zeitalter von globalem Wettbewerb, Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz beständig neu erfinden. Vor diesem Hintergrund sind das KIT und die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihren Instituten für Chemische Technologie ICT und für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB übereingekommen, auf dem Campus Ost des KIT die Karlsruher Forschungsfabrik zu errichten.

„Die Karlsruher Forschungsfabrik ist der Musterfall einer disziplinübergreifenden Kooperation zum Nutzen der Innovationsfähigkeit“, sagt der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Durch die zielgerichtete und frühzeitige Einbindung kleiner und mittlerer Unternehmen in die Forschungsfabrik stärken wir zudem die Anziehungskraft von Stadt und Region“, so Hanselka.

Dr. Raoul Klingner, Direktor Forschung der Fraunhofer-Gesellschaft, sagt: „Wir freuen uns, unsere besondere Stärke in der anwendungsorientierten Forschung in diese enge Kooperation mit dem KIT einzubringen – und zwar sowohl im Bereich der Werkstoff-, Fertigungs- und Verfahrenstechnik als auch in der Automatisierungs-, Sensor- und Informationstechnik.“

Zielsetzung und wissenschaftlicher Ansatz
Ziel der Karlsruher Forschungsfabrik ist es, Vorsprünge bei neuen Fertigungsverfahren systematisch zu erarbeiten und auszubauen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen lernen, wie man bereits sehr früh – das heißt, wenn die für ein neues Produkt erforderlichen Fertigungsprozesse noch nicht vollständig verstanden und beherrscht werden – qualitativ hochwertige Produkte herstellen kann.

Mithilfe moderner Mess-, Sensor- und Regelungstechnik wollen sie Methoden entwickeln, die geeignet sind, neue Produktionstechnologien schnell in sichere und profitable industrielle Fertigungsprozesse umzusetzen. Hierbei kann die Produktion schon sehr früh anlaufen, weil intelligente Prozessregelungen dafür sorgen, dass trotz der noch unreifen Fertigungstechnologien qualitativ einwandfreie Produktexemplare hergestellt werden.

Konkret geschieht dies folgendermaßen: Verfahren des Maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz nutzen die von Sensoren erhobenen Daten, um Korrelationen zwischen qualitätsbezogenen Daten und Prozessparametern zu erkennen. Auf diese Weise „lernt“ die bereits in Betrieb befindliche Fertigungsanlage, welche Parameter gute Ergebnisse produzieren. Ziel ist es, Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz nicht nur auf einzelne Fertigungsschritte anzuwenden, sondern ganze Prozessketten zu erfassen.

Die so verkürzte „Time-to-Market“ soll es insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen ermöglichen, mit neuen Produkten sehr viel früher als bisher auf den Zielmärkten präsent zu sein. Anwendungsfelder der Forschungsfabrik sind Elektromobilität und Leichtbau, aber auch andere Felder, für die es mit Industrie 4.0- und KI-Methoden eine intelligente und wirtschaftliche Produktionstechnik zu etablieren gilt.

Professor Jürgen Beyerer, Leiter des Fraunhofer IOSB sowie Inhaber des Lehrstuhls für Interaktive Echtzeitsysteme am Institut für Anthropomatik des KIT, weist auf ein weiteres Alleinstellungsmerkmal der Forschungsfabrik hin: „Entscheidend ist die Verbindung aus  Sensorik und der Auswertung der damit gewonnenen Daten, unter anderem mit Methoden des Maschinellen Lernens und deren verständlicher Visualisierung. Auf dieser Basis lassen sich unreife Fertigungsprozesse explorieren, verstehen und gezielt optimieren.“


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Datum:
14.01.2019
Unternehmen:
Bilder:
Amadeus Bramsiepe, KIT

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