Von Redaktion, Foto: Hochschule Heilbronn

Vier Jahre lang hat das Center for Industrial AI der Hochschule Heilbronn an Lösungen geforscht, die KI für die Industrieproduktion nutzbar machen. Gefördert von der Carl-Zeiss-Stiftung, präsentierte das Team nun seine Ergebnisse. Darunter: ein digitaler Werkzeugkasten, erklärbare KI-Modelle und eine Mixed-Reality-Anwendung für die Fabrik der Zukunft.

Lösungen, die Künstliche Intelligenz in der Industrieproduktion nutzbar machen, gibt es längst. Allerdings sind sie häufig so spezialisiert, dass sie sich kaum auf andere Anwendungsfälle übertragen lassen. Zudem erfordern sie tiefes Fachwissen, das in vielen mittelständischen Unternehmen schlicht nicht vorhanden ist. Genau an dieser Stelle hat das Center for Industrial AI (iAI) der Hochschule Heilbronn angesetzt. Vier Jahre lang, von Februar 2022 bis Januar 2026, forschte das Team unter der Leitung von Professor Nicolaj Stache an konkreten Lösungsansätzen. Gefördert hat das Projekt die Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen des Programms »Wissenschaftliche Durchbrüche mit Künstlicher Intelligenz in der Produktion«.

Bei einer Online-Veranstaltung präsentierte das iAI-Team kürzlich seine Forschungsergebnisse. Über 60 Teilnehmende aus Industrie, Forschung und Wirtschaft folgten der Einladung. HHN-Rektor Oliver Lenzen hob in seinem Grußwort laut Mitteilung der Hochschule Heilbronn hervor, dass die KI-Forschung an der HHN bereits vor zehn Jahren mit dem Zentrum für Maschinelles Lernen begonnen habe. Es begeistere ihn als Rektor noch immer, »dass wir Transdisziplinarität so groß schreiben«, so Lenzen.

KI für die Industrieproduktion: Vom Werkzeugkasten bis zur Mixed-Reality-Brille

Das Spektrum der vorgestellten Forschungsarbeiten war breit gefächert. Tobias Schmieg präsentierte den iAI-Werkzeugkasten. Dabei handelt es sich um eine Art digitalen Baukasten für innovative KI-Anwendungen, der unter anderem die Forschungsergebnisse des Instituts enthält und das Experimentieren damit ermöglicht. Chris Jung wiederum zeigte, wie datengetriebene Prognosemodelle dazu beitragen können, Parameter von Produktionsanlagen optimal anzupassen. Denn mithilfe von Zeitreihenprognosen lässt sich das künftige Anlagenverhalten vorhersagen.

Einen besonders relevanten Baustein für die Akzeptanz von KI in der Industrie beleuchtete Jannis Heising: Explainable AI. Der Einsatz von KI-Modellen werde derzeit häufig dadurch gebremst, dass ihre Entscheidungsgrundlagen nicht ausreichend verstanden würden, hieß es in der Mitteilung der Hochschule. Heising zeigte daher auf, wie mithilfe von Erklärbarkeitsmethoden die Robustheit von KI-Modellen gegenüber Produktionsschwankungen geprüft und auch für Laien verständlich gemacht werden kann.

Markus Dörr demonstrierte KI-Methoden zur Anomalieerkennung, etwa bei Verstopfungen oder Leckagen in industriellen Anlagen. Janek Trunzer präsentierte zudem eine Mixed-Reality-Anwendung zur Steuerung einer Modellfabrik: Eine Brille projiziert dem Träger virtuelle Elemente über die reale Welt, mit denen er durch einfache Gesten interagieren kann. Und Professorin Sabine Boos ordnete die noch junge Rechtsmaterie rund um KI ein, vom geistigen Eigentumsrecht über den Datenschutz bis zur EU-KI-Verordnung.

Hochschule Heilbronn bleibt Ansprechpartner für KI in der Industrieproduktion

Auch wenn die Förderphase der Carl-Zeiss-Stiftung abgeschlossen ist: Das Center for Industrial AI besteht laut Hochschule Heilbronn als Ansprechpartner in der Region fort. Das interdisziplinäre Team bleibe aktiv und stehe weiterhin für Kooperationen mit Unternehmen zur Verfügung. Der dauerhafte Ergebnistransfer in die Region sei dabei ein zentrales Anliegen des Zentrums.

Zum Abschluss stellte Professor Stache das virtuelle KI-Labor der HHN vor, das online zugänglich ist. Dort finden sich auch Ergebnisse des Forschungsprojekts, etwa der KI-Werkzeugkasten. Wer die Veranstaltung verpasst hat, kann die Beiträge im »Kino« des virtuellen KI-Labors abrufen.

Für die Hochschule Heilbronn ist das iAI ein Beleg dafür, dass angewandte Forschung am Bildungscampus nicht an der Labortür endet. Wenn die Ergebnisse dort ankommen, wo sie gebraucht werden, nämlich in den Produktionshallen der Region, dann hat sich der Aufwand gelohnt. Dass über 60 Teilnehmende aus der Industrie bei der Präsentation dabei waren, deutet darauf hin, dass genau das gelingt.