Die Technische Hochschule Augsburg (THA) setzt im KI-Produktionsnetzwerk innovative Erkenntnisse und Entwicklungen im Bereich der KI-Forschung in anwendbare Lösungen mit und für Unternehmen in der Region um.

„Der Transfer von Forschung in Anwendung ist eine der Kernkompetenzen der Technischen Hochschule Augsburg. Seit jeher werden in enger Zusammenarbeit zwischen unserer Hochschule und den Unternehmen in der Region innovative Lösungen entwickelt und umgesetzt. Dieses Netzwerk bauen wir mit dem KI-Produktionsnetzwerk weiter aus. Konkret entwickeln wir passgenaue KI-Lösungen für die Unternehmen in der Region und integrieren sie unmittelbar vor Ort – sei es physisch in produzierenden Anlagen und Infrastrukturen oder strategisch in das vorliegende Geschäftsmodell”, sagt Prof. Dr. Nadine Warkotsch, Vizepräsidentin für Forschung und Nachhaltigkeit und Leiterin des KI-Produktionsnetzwerks der THA.

„In der KI-Forschung erfolgen die technologischen Entwicklungen in rasant hohem Tempo. Für die bayerischen Unternehmen bedeutet das im internationalen Wettbewerb: Es geht um Umsetzungsgeschwindigkeit. Hierzu bietet die Technische Hochschule Augsburg im KI-Produktionsnetzwerk Expertisen und Raum, um für reale Bedarfe gemeinsam zwischen Hochschule, Wirtschaft und Gesellschaft, innovative KI-Lösungen zu entwickeln. So entstehen im Projektzeitraum nicht nur KI-Innovationen, sondern es werden auch tragfähige und langfristig wirkende KI-Kompetenzen in Wissenschaft und Wirtschaft aufgebaut,” sagt Prof. Dr. Björn Häckel, wissenschaftlicher Leiter des KI-Produktionsnetzwerks der THA.

Die Technische Hochschule Augsburg adressiert im KI-Produktionsnetzwerk bayerische Unternehmen aller Größen, insbesondere aus dem Großraum Augsburg und Bayerisch-Schwaben. In gemeinsamen Projekten werden KI-basierte Lösungen entwickelt, die Unternehmen bei der Schaffung nachhaltiger Wettbewerbsvorteile unterstützen. Hierzu stehen auf verschiedene KI-Themen spezialisierte Professorinnen und Professoren aller sieben Fakultäten der THA bereit, die im Rahmen des KI-Produktionsnetzwerks eine große Bandbreite an KI-Themen bearbeiten – sowohl fachspezifisch als auch interdisziplinär. Seit 2021 beteiligen sich u.a. die Unternehmen BMK, Forvia, manroland, Rational, Rohde & Schwarz und WashTec an Forschungsvorhaben zur Prozess- und Produktionsoptimierung sowie zur Gestaltung digitaler Geschäftsmodelle.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit erfolgt in acht Themenschwerpunkten und vier Modellfabriken

Die Expertisen aus Hochschule und Praxis werden in gemeinsamen Projekten gebündelt, um bestmöglich passgenaue KI-basierte Lösungen für aktuelle unternehmerische Fragestellungen zu entwickeln. Dazu zählen zum Beispiel Erweiterungen für bestehende Anlagen, neue Geschäftsmodelle basierend auf KI oder Security-Lösungen. Im Fokus stehen ebenso innovative KI-Lösungen in Bereichen wie der Mensch-Maschinen-Interaktion, der Risikoanalyse in digitalen Wertschöpfungsnetzen, der Entwicklung sicherer Industriekomponenten und der klimaschonenden Produktion.

Je nach Zielsetzung ermöglichen Modellfabriken sowohl die anwendungsnahe Entwicklung von Prüf- und Testverfahren – wie z.B. im Recycling Atelier Augsburg, im Labor für Industrierobotik und im Open Industrial Training Center – als auch interaktive Lernumgebungen zur Aus- und Weiterbildung von Studierenden und Fachkräften – wie z.B. im Lernlabor ELLSI (Education and Learning Lab for Sustainability Innovations) – wo Fachkräfte bereits heute praxisnah die Skills von Morgen erwerben.

Ebenso zählen an der THA übergeordnete Informations- und Beratungsangebote zum Angebot des KI-Produktionsnetzwerks. So fungiert HSA_innolab – das Innovationslabor der THA für digitale Anwendungen – als Ideengenerator und gibt Impulse für KI-Lösungen. Die Existenzberatung funkenwerk der THA lotet Potenziale aus, inwiefern sich die entwickelten KI-basierten Innovationen für eine eigenständige Gründung eignen.

Zum Start des Wintersemesters 2023/24 werden im KI-Produktionsnetzwerk der Technischen Hochschule Augsburg KI-basierte Lösungen in aktuell 22 Kooperationsprojekten mit Praxispartnern entwickelt und weitere Anwendungen in den Modellfabriken erprobt.

Erste Meilensteine wurden u.a. in folgenden Projekten bereits erzielt:

GA³IA: Power Grid Analysis for Asset Management via Artificial Intelligence Applications 

Hier wird eine Lösung zur Berechnung der lokalen Stromnetzauslastung unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen entwickelt. In der Regel findet lediglich eine Abschätzung der Auslastung auf Basis von Erfahrungswerten der örtlichen Energieversorger statt. Mit KI soll die Planungsgrundlage optimiert und Möglichkeiten zur Erhöhung der Netzkapazitäten wie Netzausbau und intelligente Netzbetriebsführung ermittelt werden. Die Daten werden genutzt, um Handlungsempfehlungen für Investitionsentscheidungen geben zu können.

EbQuoPro: Entwicklung und Benchmarking von Predictive-Quality-Algorithmen zur Prozessanalyse und KI-gestützten Prüfstrategie für elektronische Baugruppen

Die Qualität von Produkten bereits vor der eigentlichen Fertigung vorherzusagen birgt enormes Potenzial für die Industrie. Im Projekt EbQuoPro werden Predictive-Quality-Algorithmen entwickelt, die mithilfe von Künstlicher Intelligenz für Menschen verständliche und vor allem nachvollziehbare Prognosen erstellen, sogenannte Explainable Artificial Intelligence (XAI). Die Algorithmen ermöglichen eine Vorhersage dazu, welches Produktdesign zu welcher Produktqualität führt. Dadurch können Unternehmen bereits vor der Fertigung ihr Produkt optimieren, Ausschuss verringern und sich langfristig einen Vorteil im Wettbewerb sichern. Im Moment wird diese Möglichkeit zu nachhaltigerer Produktion noch kaum genutzt.

Recycling Atelier Augsburg: Reallabor KI-Vlieslinie

Im neu konzipierten Reallabor innerhalb des Recycling Ateliers Augsburg werden Projektansätze für zukünftige KI-Anwendungen in der kontinuierlichen Textilproduktion entwickelt. Die Vlieslinie dient hier als anwendungsorientiertes Beispiel. Sie ist auch bekannt als Bügelvlies, d.h. sie wird auf Stoffe aufgebügelt und sorgt so für einen schönen Stand und macht sehr stabile Kanten – z.B. bei Hemdkragen. Die Vliesline kann sowohl für Stoffe als auch für Leder, Bast, Holz und Pappe verwendet werden. Somit sind die Forschungsergebnisse grundsätzlich auch auf andere Produktionsformen übertragbar. KI-Innovationen sollen dem anhaltenden Fachkräftemangel entgegenwirken und die Qualität der Produkte verbessern und zugleich Ressourcen einsparen. Dabei baut die KI-Vlieslinie auf bereits erfolgreich im KI-Produktionsnetzwerk der THA durchgeführten Projekten zur Prozessmodellierung und Integration neuartiger Sensorik auf.

Weitere Projekte:

• KI-Projekte
• Themenschwerpunkte und Modellfabriken

Neue Themenstellungen kommen laufend hinzu und werden in weiteren Kooperationsprojekten mit Praxis-Partnern realisiert.

Impulse aus der Praxis erhält das KI-Produktionsnetzwerk der THA auch in dem 2023 gegründeten Praxisbeirat.

Der fachliche Austausch erfolgt auch auf bayernweiten und internationalen Fach- und Publikumsmessen, darunter AI.BAY 2023, ITMA 2023, BIR Recycling Convention 2023, Tech Days 2023, automatica 2023, TEA-Kongress 2023, Donau-Ries Ausstellung 2023.