Wie lassen sich aktuelle KI-Technologien schnell und praxisnah in der Fertigung einsetzen? Mit dieser Fragestellung beschäftigt sich das Forschungsprojekt ProKI-Next-Hannover. Ziel ist es, erprobte KI-Anwendungen aus der Fertigungsdomäne Trennen für den industriellen Einsatz weiterzuentwickeln und insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen niedrigschwelligen Zugang zu KI-Lösungen zu ermöglichen.
Im Projekt arbeiten das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT), das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA), das Institut für Personal und Organizational Behavior (IME) sowie das Forschungszentrum L3S zusammen. Gemeinsam entwickeln sie Demonstratoren und Qualifizierungsangebote weiter und integrieren aktuelle Entwicklungen wie Foundation Models und KI-Assistenzsysteme in praxisnahe Transferformate.
KI-Assistent für Werkzeugmaschinen
Ein zentraler Demonstrator am IFW zeigt einen KI-Assistenten für Werkzeugmaschinen. Dieser unterstützt das Bedienpersonal entlang des gesamten Fertigungsprozesses – von der NC-Programmierung über die Prozessüberwachung bis zur Optimierung der Zerspanung. Dafür greift das System auf Maschinen-, Sensor- und Qualitätsdaten sowie Kamerabilder aus dem Bearbeitungsraum zu. Anwenderinnen und Anwender können Fragen in natürlicher Sprache stellen und erhalten zielgruppengerecht aufbereitete Antworten.
Darüber hinaus erkennt der Assistent kritische Prozesszustände selbstständig und informiert proaktiv über Handlungsbedarf. Unternehmen können zudem unmittelbar vergleichen, welche Möglichkeiten lokal betriebene und cloudbasierte Sprachmodelle bieten und welche Betriebsform sich hinsichtlich Datensicherheit und Investitionsaufwand am besten eignet.
Mobile Datenerfassung für KI-Anwendungen
Ein Demonstrator des IMPT ermöglicht die mobile Datenerfassung direkt an Produktionsmaschinen. Mithilfe zusätzlicher Sensorik und Daten aus der Maschinensteuerung wird analysiert, ob die vorhandenen Prozessdaten für den Einsatz von KI geeignet sind. Die gewonnenen Informationen können über eine Sprachschnittstelle unmittelbar abgefragt werden. Die KI erläutert dabei nachvollziehbar die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Bauteilqualität und unterstützt so sowohl erfahrene Fachkräfte als auch neue Mitarbeitende bei der Optimierung von Fertigungsprozessen.
KI-gestützte Personaleinsatzplanung
Mit einem KI-gestützten Planungstool entwickeln IFA und IME außerdem eine intelligente Personaleinsatzplanung für die Produktion. Das System ordnet Zerspanungsmitarbeitende und Werkzeugmaschinen automatisiert zu: bei hoher Auslastung zeitoptimiert, bei geringer Auslastung lernoptimiert. Kompetenzaufbau wird so gezielt mit dem Demonstrator eingeplant. Über eine Chat-Schnittstelle lassen sich Planungsaufgaben in natürlicher Sprache formulieren. Gleichzeitig wird wertvolles Erfahrungswissen der Beschäftigten strukturiert erfasst und über mobile Endgeräte für den Arbeitsalltag verfügbar gemacht.
Aufbau und Betrieb eigener KI-Assistenten
Ergänzend zu den Demonstratoren vermittelt das Forschungszentrum L3S in praxisorientierten Workshops das notwendige Knowhow für den Aufbau und den Betrieb eigener KI-Assistenten. Themen sind u.a. der Einsatz lokaler und cloudbasierter Sprachmodelle, die Anbindung betrieblicher Dokumente und Datenquellen, die Entwicklung KI-gestützter Assistenzsysteme sowie Aspekte wie Datenschutz, Nachvollziehbarkeit und Qualitätssicherung. Unternehmen erhalten dadurch eine fundierte Grundlage, um geeignete KI-Lösungen auszuwählen und erfolgreich in ihre Produktionsprozesse zu integrieren.
