Generalisierung von menschzentrierten KI-Applikationen für die Produktionsoptimierung (GeMeKI)

Abstract

GeMeKI verfolgte einen systematischen Ansatz, um menschzentrierte KI-Anwendungen praxisnah zu entwickeln. Zu Beginn wurde eine Akzeptanzanalyse durchgeführt und werkerzentrierte Kontextszenarien definiert. Darauf basierend entstanden Interaktionskonzepte mit optimierter User Experience. Parallel wurde das technische Systemkonzept erarbeitet. Anlagen wurden mit Zusatz Sensorik ausgestattet, Middleware zur Datenverarbeitung implementiert und KI-Software entwickelt. Diese Komponenten wurden in Demonstratoren integriert und unter realen Bedingungen getestet. Abschließend wurden die Lösungen mit Anwerndern und Entscheidern evaluiert. Die Ergebnisse wurden in Leitfäden und Best-Practice-Beschreibungen zusammengefasst, um insbesondere KMU praxisnahe Handlungsempfehlungen zur KI-Integration bereitzustellen. Das Forschungsvorhaben hat die geplanten Ziele weitgehend erreicht und wesentliche Fortschritte in der menschzentrierten KI-Integration für die Produktionsoptimierung erzielt. Es wurde eine modulare Systemarchitektur entwickelt, die eine effiziente Datenaufnahme und -weiterverarbeitung über verschiedene Veredelungsstufen hinweg sowie die KI-gestützte Optimierung von Fertigungsprozessen ermöglicht. Die Umsetzung erfolgte anhand prototypischer Hardware-, Software- und KI-Komponenten in drei Anwendungsfällen und wurde durch User Labs begleitet, um die partizipative Einbindung von Fachkräften und Experten sicherzustellen. Die entwickelten Komponenten wurden erfolgreich in mehreren Demonstratoren getestet. Die erzielten Ergebnisse wurden gemeinsam mit den gewonnenen Erkenntnissen zur Übertragbarkeit einzelner Konzepte und Systemkomponenten in über zehn praxisorientierten Leitfäden und Best Practices dokumentiert. Im Anwendungsfall Umformen (Fließpressen) wurde ein Demonstrator zur Verbesserung der Bauteilqualität mittels KI-basierter Klassifikation des Aktivzonenspektrums im Werkzeug aufgebaut. Das reduziert Ausschuss und Maschinenstillstand.